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【干货】能源互联网体系架构及关键技术

2016-01-04 18:27来源:电网技术Journals关键词:能源互联网配电系统智能电网收藏点赞

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现阶段在天然气网-电网协调规划的相关研究方面,文献[46-48]指出随着燃气发电的比重提升,天然气网规划与电网规划运行存在紧密联系,未来电网可靠性评估需要考虑天然气供应的可靠性,研究整合天然气网和电网的规划模型对整个网络的安全可靠运行具有重大意义。文献[49]以最小化整合天然气网和电网的发电投资和运行成本为目标函数建立混合整数线性优化模型,模型约束条件包括发电厂常规约束、天然气网与电网互联约束以及气井容量约束等。文献[50]在电源和输电网规划中考虑天然气网以合理计算燃料供应成本,以输电费用、天然气网规划投资和电源规划投资的总费用最小作为目标函数建立规划模型,同时考虑天然气网络节点气压约束、输气管道容量约束和电网功率平衡等约束条件,并利用混合算法求解得出燃气电厂最优布局、天然气管道和输电线路的架设方案。文献[51]针对天然气网和电网的协调规划,从技术、经济和环境角度进行分析,指出在竞争市场环境下,网络协调规划目标是在满足用户电力和天然气需求等技术条件下追求投资和运行成本之和最小。文献[52]在天然气网规划模型的基础上,进一步提出了以天然气网和电网的年总投资和运行成本最小为优化目标的气电联合规划(gas electric planning,GEP)模型,模型中考虑了气量平衡约束、管道流量约束、储气容量约束、天然气网基础设施使用寿命约束等约束条件。文献[53-55]在考虑未来天然气网输气能力等问题给电网带来影响的基础上,建立了电网与天然气网联合优化模型,但该模型更主要还是在联合运行层面上的研究。文献[56]以发电成本、输电成本以及天然气网扩展规划成本之和最小为优化目标,在待选新增天然气管道和输电线路集合中求出满足网络运行约束的最优规划方案,在追求经济最优的同时,又满足用户电力需求、电厂和用户的天然气需求量。

总体来说,目前国内外关于天然气网与电网协调规划研究较少,并且在实际中天然气网与电网也一般由不同实体负责,因而在天然气网与电网的协调规划方面尚有很多难题需要解决。此外,随着我国电力市场化改革的逐步推进,在电力市场环境下,网络协调规划还面临电源建设不确定性、负荷增长不确定性、可再生能源发电的间歇性、网络运行环境不确定性等因素,因而考虑计及各类不确定性因素下的天然气网-电网协调规划将是后续研究的热点与难点。

2.3 热-电联合系统

能源互联网中,热能是终端能源消费的重要部分。随着清洁替代与电能替代中以电代煤、以电代油的能源消费新模式的开发利用,电能转化为热能的比例将逐步提升,热网和电网的联系也日趋紧密。在电网中,电能较易传输而大量存储相对较难,电能在能源的远距离输送和大范围优化配置上具有优势;热网中热能存储相对简单而传输较难,热能在存储上具有明显优势,电网、热网的物理特性互补使得热-电联合系统的调节能力和灵活性增强。而对于电网、热网等传统的社会供能系统,目前均为各自单独规划、独立运行,系统之间缺乏协调,不利于从全社会总能源供应的层面实现能源清洁与高效供应。因此,发展热-电联合系统将是实现能源结构转变和能源优化配置的必然要求。

原标题:能源互联网体系架构及关键技术
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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