计及风电并网的海上油气田综合能源系统日前优化调度

刘静; 徐宪东; 刘龙飞; 张力沛; 贾宏杰; 肖石

doi:10.7500/AEPS20231218009

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计及风电并网的海上油气田综合能源系统日前优化调度

学术研究 | 更新时间：2025-09-25

- 计及风电并网的海上油气田综合能源系统日前优化调度
- Optimal Day-ahead Scheduling for Integrated Energy System of Offshore Oil and Gas Field Considering Wind Power Integration
- 电力系统自动化 2025年49卷第18期页码：136-145
- 作者机构：
  
  1.天津大学电气自动化与信息工程学院，天津市 300072
  2.中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司，天津市 300450
- 作者简介：
  
  刘静(1994—)，男，博士研究生，主要研究方向：海上综合能系统建模与灵活调控理论研究。E-mail：dmsliu@tju.edu.cn
  徐宪东(1987—)，男，通信作者，博士，副教授，主要研究方向：综合能源系统仿真模拟与灵活调控等理论及其在高能耗工业与海上资源开发的工程应用。E-mail：xux27@tju.edu.cn
  刘龙飞(1999—)，男，硕士研究生，主要研究方向：海上综合能源系统建模与灵活调控理论。E-mail：liudf307@ foxmail.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52107119)
- DOI：10.7500/AEPS20231218009
  中图分类号：
- 收稿日期：2023-12-18，
  
  修回日期：2024-02-17，
  
  网络出版日期：2024-05-16，
  
  纸质出版日期：2025-09-25
- 稿件说明：
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刘静,徐宪东,刘龙飞等.计及风电并网的海上油气田综合能源系统日前优化调度[J].电力系统自动化,2025,49(18):136-145.

LIU Jing,XU Xiandong,LIU Longfei,et al.Optimal Day-ahead Scheduling for Integrated Energy System of Offshore Oil and Gas Field Considering Wind Power Integration[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(18):136-145.
刘静,徐宪东,刘龙飞等.计及风电并网的海上油气田综合能源系统日前优化调度[J].电力系统自动化,2025,49(18):136-145. DOI： 10.7500/AEPS20231218009.

LIU Jing,XU Xiandong,LIU Longfei,et al.Optimal Day-ahead Scheduling for Integrated Energy System of Offshore Oil and Gas Field Considering Wind Power Integration[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(18):136-145. DOI： 10.7500/AEPS20231218009.

摘要

为降低海上油气田碳排放，运营商正积极推进海上风电与海上油气田联合开发。现有面向平稳源荷关系的调度策略难以应对不确定性海上风电的接入。为降低运行成本，提升风电消纳能力，提出一种燃气轮机机组与海上风电协同的海上油气田综合能源系统（OIES）日前优化调度策略。首先，阐述了计及海上风电的多油气平台互联OIES典型结构。然后，提出多燃气轮机机组等负载率协调运行的风功率波动平抑策略和最低负载率动态管理的风电消纳水平提升策略。最后，构建了考虑电-气-油耦合约束、燃气轮机机组运行约束以及风电不确定性的鲁棒日前优化调度模型。中国北方某海上油气田算例分析结果表明

所提策略能有效降低总运行成本和弃风率。

Abstract

To mitigate carbon emissions from offshore oil and gas fields

operators are actively promoting joint development of offshore wind power and offshore oil and gas fields. The existing scheduling strategies designed for stable relationship between sources and loads

have difficulties in coping with the wind power integration with uncertainty. To reduce the operation costs and improve the accommodation capability of wind power

an optimal day-ahead scheduling strategy for integrated energy system of offshore oil and gas field (OIES) is proposed

which coordinates turbine generators and offshore wind power. Firstly

a typical OIES structure that integrates multiple oil and gas platforms with offshore wind power is presented. Then

a suppressing strategy of wind power fluctuation with equivalent load rate and a promotion strategy of wind power accommodation level with dynamic management governing the minimum load rate for multiple turbine generators are proposed. Finally

an optimal robust day-ahead scheduling model is established

considering the coupling constraints of power

gas and oil systems

the operation constraints of turbine generators

and wind power uncertainty. Based on a case study of an offshore oil and gas field in Northern China

the results show that the proposed strategy can effectively reduce total operation cost and curtailment rate.

关键词

Keywords

references

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