氣電混聯繫統是指天然氣系統和電力系統通過燃氣輪機或壓縮機等耦合元件連線在一起的統一系統,能有效提高能源的利用率。
基本介紹
- 中文名:氣電混聯繫統
- 外文名:Gas electric hybrid system
- 一級學科:工程技術
- 二級學科:能源技術
- 特點:天然氣系統和電力系統的耦合系統
- 作用:有效提高能源的利用率
簡介,分析方法,
簡介
能源是國家發展的基礎,近年來,隨著能源網際網路、綜合能源系統等理念的不斷推廣,能源系統的發展呈現多樣化、智慧型化、信息化趨勢。在由電力、天然氣和熱力系統共同構成的區域綜合能源系統中,能源禍合緊密,互補互濟,可實現能源的梯級利用和協同最佳化。其中,天然氣系統具有易存儲、綠色清潔、安全可靠等特點;同時,隨著燃氣輪機、熱電聯產等技術的廣泛套用以及對能源集線器技術不斷的研究,天然氣在能源系統中的重要性愈加顯著。而能源系統彼此之問禍合不斷加強,需要深入研究其互動影響和協同最佳化方法。
氣電混聯繫統是指天然氣系統和電力系統通過燃氣輪機或者壓縮機等元器件耦合的統一系統,能有效提高能源的利用率。
分析方法
天然氣系統與電力系統存在一定的相似性,在穩態建模和潮流分析特性等方面尤其明顯,因此可以借鑑電力系統已有的分析思路開展研究。天然氣系統與電力系統的主要差異是:前者具有大規模儲存特性且對氣質有特殊要求,對這種差異性的分析往往是提高綜合能源系統供能質量的關鍵。天然氣本身是由多種氣體成分構成的,其氣質在系統引入其他種類天然氣或出現新的注氣點後會發生一定變化;此外,由於經濟調度與需求側管理等原因,天然氣系統的負荷調節也會引起其網路狀態發生變化。針對上述現象,傳統的天然氣系統分析方法往往難以適用。
基於上述分析,氣電混聯繫統穩態求解思路主要分成四個部分,首先,對天然氣系統網路狀態變化進行分析,判斷是否有注氣點或氣質的改變,根據其變化調節天然氣系統求解模型,並完成天然氣系統初始化設定;其次,通過牛頓法對天然氣系統潮流方程進行求解,並根據其結果求得天然氣靈敏度矩陣;再次,結合天然氣系統相關信息,分析能源耦合環節能量互動方式並進行數值求解;最後,將上述信息帶入到電力系統計算過程,若電力系統計算結果均在系統的合理運行區間,則計算結束輸出結果;否則,返回能源耦合環節並對其進行調整,通過循環疊代,保證電力系統運行在合理範圍之內。進一步,結合綜合求解信息,探究天然氣系統網路狀態的改變對其自身以及與之耦合的電力系統影響。