Containment Strategy of Failure Propagation Impacts Considering Coordinated Allocation of Power and Natural Gas Reserve

Minglei BAO; Kexin WANG; Yi DING; Ziyang LIANG; Ruimao YU; Hengyu HUI

doi:10.7500/AEPS20210427009

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Containment Strategy of Failure Propagation Impacts Considering Coordinated Allocation of Power and Natural Gas Reserve

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Containment Strategy of Failure Propagation Impacts Considering Coordinated Allocation of Power and Natural Gas Reserve
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 5, Pages: 40-50(2022)
- 作者机构：
  
  1.浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
  2.国网山东省电力公司经济技术研究院，山东省济南市 250000
  3.济南经纬电力工程咨询有限公司，山东省济南市 250000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(71871200)
- DOI：10.7500/AEPS20210427009
  CLC：
- Received：27 April 2021，
  
  Revised：2021-09-23，
  
  Published Online：21 December 2021，
  
  Published：10 March 2022
- 稿件说明：
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包铭磊,王可欣,丁一等.考虑电、气备用协同配置的故障传播影响抑制策略[J].电力系统自动化,2022,46(5):40-50.

BAO Minglei,WANG Kexin,DING Yi,et al.Containment Strategy of Failure Propagation Impacts Considering Coordinated Allocation of Power and Natural Gas Reserve[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(5):40-50.
包铭磊,王可欣,丁一等.考虑电、气备用协同配置的故障传播影响抑制策略[J].电力系统自动化,2022,46(5):40-50. DOI： 10.7500/AEPS20210427009.

BAO Minglei,WANG Kexin,DING Yi,et al.Containment Strategy of Failure Propagation Impacts Considering Coordinated Allocation of Power and Natural Gas Reserve[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(5):40-50. DOI： 10.7500/AEPS20210427009.

摘要

随着电网与气网间耦合程度的增强，天然气系统中的随机故障可能通过天然气机组传导至电力系统。为降低故障传播带来的不利影响，提出了面向可靠性提升的电-气耦合系统备用优化方法，实现电力与天然气备用的协同配置。首先，综合考虑产能与传输元件故障及传播过程等因素，依次构建天然气与电力系统的可靠性约束，描述可靠性指标与电、气备用间的关联性。基于此，提出了考虑可靠性约束的电、气备用的协同配置模型，确定各时刻发电机组、气源和储能装置提供的备用量。为提高求解效率，采用分段线性化技术与大

法相结合的方法将所构建模型转化为混合整数线性模型求解。算例结果表明，合理安排天然气备用可有效降低气-电故障传播给系统可靠性带来的不利影响。

Abstract

With the increasing interaction between power grid and gas networks

random faults in natural gas systems may propagate to power systems through natural gas units. To reduce the untoward effects of failure propagation

a reliability-constrained reserve optimization method of power and natural gas coupling systems is proposed to realize the collaborative configuration between power and natural gas reserves. First

the reliability constraints of natural gas systems and power systems are sequentially formulated comprehensively considering the synthetic effects of production and transmission component failures

as well as failure propagation. The relevance between reliability indices and power and natural gas reserve is described. On this basis

a coordinated allocation model of power and natural gas reserve considering reliability constraints is proposed to determine the reserve provided by power units

gas sources and energy storage devices. In order to improve the solution efficiency

the piecewise linearization technology and big-

technique are combined to transform the proposed model into a mixed-integer linear programming model. Case results show that the reasonable allocation of natural gas reserve can reduce the untoward impacts of power and natural gas failure propagation on system reliability.

关键词

Keywords

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