基于价格引导的气电联合系统双层优化模型

作     者：舒康安 艾小猛 方家琨 姚伟 文劲宇 SHU Kangan;Ai Xiaomeng;Fang Jiakun;Yao Wei;Wen Jinyu

作者机构：强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2019年第43卷第1期

页      面：100-107页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51707077) 华中科技大学自主创新研究基金项目(2016YXMS279) 

主　　题：气电联合系统 动态能量流 价格信号 双层优化 KKT条件 

摘      要：电气联合系统因其清洁性、灵活性引起众多关注,然而燃气电站与P2G(powerto gas)电站作为两个系统的连接者,其行为受实时电价与气价影响。针对这一问题,提出一种基于价格激励的气电联合系统的双层优化模型。该模型同时计及了电网潮流和燃气管网的动态能量流,考虑燃气电站与P2G电站的套利特性,利用价格激励的方式引导其决策行为,从而增加风电消纳、缓解网络拥塞。模型分为上下两层,上层优化目标为电网运行成本最小,下层优化目标则为燃气电站与P2G电站收益最大。为求取所提双层优化模型的最优均衡解,首先采用矩阵表达的形式改写天然气系统暂态能量流方程,其次利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将双层优化问题转换为单层优化问题,再次对KKT条件进行线性化处理,将模型转换成可直接求解的混合整数二次优化问题,最后通过仿真算例验证了所提模型和方法的有效性。