考虑输气延时的电-气互联系统可用输电能力分析

"本文主要探讨了在电-气互联系统中，考虑到输气系统延时特性对于可用输电能力（ATC）计算的影响。随着燃气轮机发电比重和天然气网络规模的增加，传统的电力系统ATC计算方法已无法准确反映实际情况。作者提出了一种新的计算方法，该方法运用等间隔采样法来模拟延时的动态变化，通过计算不同时间点天然气网络节点的压力和燃气轮机的进气量边界，将进气量转化为发电出力限制。然后，利用基于二分法原理的自适应步长法（ASBM）优化求解过程，根据运行点与安全域边界的距离来决定下一步的预测运行点，以提高计算效率。案例研究表明，考虑天然气系统的延时特性可以提升系统ATC值，并验证了ASBM方法的有效性。" 本文的研究聚焦于电-气互联系统的可用输电能力计算，特别是如何在计算中融入输气系统的延时特性。在传统的电力系统分析中，往往忽视了天然气系统的动态响应时间，这对包含大量燃气轮机的电力系统来说是个重要的考虑因素。由于天然气的传输和调节存在一定的延迟，这会影响到燃气轮机的发电功率调整，进而影响到整个电力系统的稳定性与可用输电能力。 为了克服这个问题，研究者提出了一个创新的计算框架。首先，他们使用等间隔采样法捕捉延时的动态变化，通过对天然气网络在不同时间点的压力和燃气轮机的进气量进行边界计算，来反映这些变化对电力系统的影响。然后，进气量被转换为发电出力的上限，这有助于确定在各种工况下的稳态ATC值。 为了提高计算效率，研究中采用了自适应步长法（ASBM），这是一种基于二分法的优化策略。该方法根据当前运行点与安全域边界的距离来确定下一次迭代的步长，从而有效减少了计算次数，提升了求解速度。 通过实际算例分析，研究者发现考虑天然气系统延时特性后，系统ATC值有所提高，这证明了他们的方法能够更准确地评估电-气互联系统的可用输电能力。同时，ASBM的使用在保证计算精度的同时，显著提升了计算效率，这对于大规模电-气互联系统的实时监控和调度具有重要意义。 关键词涉及到可用输电能力、能源互联网、能源互联、天然气网延时特性、二分法和自适应步长，涵盖了本文研究的核心内容。这些关键词反映了研究的创新点在于结合了天然气网络的动态特性，利用先进的优化算法改进了ATC的计算方法，为电-气互联系统的运行管理提供了理论支持。