Gas-Electricity Coordinated Optimal Dispatch Strategy Considering Flexible Natural Gas Supply Constraint

JIANG Xinyue; ZHANG Si; WANG Yunchu; XU Lizhong; YANG Li; LIN Zhenzhi

doi:10.7500/AEPS20231205002

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Gas-Electricity Coordinated Optimal Dispatch Strategy Considering Flexible Natural Gas Supply Constraint

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Gas-Electricity Coordinated Optimal Dispatch Strategy Considering Flexible Natural Gas Supply Constraint
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 24, Pages: 44-53(2024)
- 作者机构：
  
  1.浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
  2.国网浙江省电力有限公司，浙江省杭州市 310007
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Science and Technology Program of State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd(5211LS230006)
- DOI：10.7500/AEPS20231205002
  CLC：
- Received：05 December 2023，
  
  Revised：2024-03-11，
  
  Published Online：04 June 2024，
  
  Published：25 December 2024
- 稿件说明：
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江昕玥,张思,王韵楚等.考虑天然气柔性供应约束的气-电协同优化调度策略[J].电力系统自动化,2024,48(24):44-53.

JIANG Xinyue,ZHANG Si,WANG Yunchu,et al.Gas-Electricity Coordinated Optimal Dispatch Strategy Considering Flexible Natural Gas Supply Constraint[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(24):44-53.
江昕玥,张思,王韵楚等.考虑天然气柔性供应约束的气-电协同优化调度策略[J].电力系统自动化,2024,48(24):44-53. DOI： 10.7500/AEPS20231205002.

JIANG Xinyue,ZHANG Si,WANG Yunchu,et al.Gas-Electricity Coordinated Optimal Dispatch Strategy Considering Flexible Natural Gas Supply Constraint[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(24):44-53. DOI： 10.7500/AEPS20231205002.

摘要

随着高比例新能源接入和中国“双碳”目标的不断推进，燃气机组运行灵活、启停迅速、碳排放强度低的优势更加引起重视。然而，即使考虑了合同外用气需求和顶峰发电用气需求，相对固定甚至紧张的日供气量仍然很难应对不同气象条件下的天然气需求变化，这将直接影响到电力系统的经济性和可靠性。基于此，文中提出一种考虑天然气柔性供应约束的气-电协同优化调度策略。首先，设计了有限气源供应下多日统筹分配和用气考核的天然气柔性供应机制；其次，提出了考虑风光不确定性和气-电市场价格波动传导的调度风险评估方法；然后，以系统运行成本和风险成本最低为目标构建了系统多日调度优化模型；最后，以修改的某省级含天然气供应的电力系统为例，验证了所构建模型的有效性。算例分析结果表明，结合天然气柔性供应机制的多日调度能够实现气机出力在每日不同负荷需求和风光出力之间的灵活调配。

Abstract

With the continuous advancement of the integration of high proportion of renewable energy and the goal of carbon emission peak and carbon neutrality of China

the advantages of flexible operation

rapid start-up and shutdown

and low-carbon emission intensity of gas units have attracted more attention. However

even if the demand of natural gas for off-contract and peak power generation are considered

the relatively fixed or even tight daily gas supply still makes it difficult to cope with the change of natural gas demand under different meteorological conditions

which directly affects the economy and reliability of the power system. Based on this

a gas-electricity coordinated optimal dispatch strategy considering the flexible natural gas supply constraint is proposed. Firstly

the flexible natural gas supply mechanism of multi-day overall allocation and natural gas consumption assessment under limited supply is designed. Secondly

a dispatch risk assessment method considering the uncertainty of wind and photovoltaic power and the transmission of price fluctuations in the gas-electricity market is proposed. Then

the multi-day optimal dispatch model of the system is constructed with the objective of minimizing the system operation cost and risk cost. Finally

a modified power system with natural gas supply in a province in China is taken as a case to verify the validity of the constructed model. The case analysis results show that the multi-day dispatch combined with the flexible natural gas supply mechanism can realize the flexible allocation of the gas generation between the daily load demand and the wind/photovoltaic power output.

关键词

Keywords

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