考虑激励型需求侧响应的电-气互联系统两阶段随机优化调度

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2020.04.010

电力建设 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (4): 81-89.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2020.04.010

考虑激励型需求侧响应的电-气互联系统两阶段随机优化调度

许志恒1，张勇军2，余兆荣1，王玕3

1. 广东电网有限责任公司电网规划研究中心，广州市 510620；2.华南理工大学电力学院，广州市 510641；3.华南理工大学广州学院电气工程学院，广州市 510800

出版日期:2020-04-01
作者简介:许志恒（1993），男，硕士，工程师，主要研究方向为综合能源系统规划与优化运行；张勇军（1973），男，博士，教授，主要研究方向为电力系统无功优化、能源互联网；余兆荣（1973），男，高级工程师，主要研究方向为配电运行管理工作；王玕（1992），女，硕士，讲师，通信作者，主要研究方向为新能源控制、运行和规划研究。
基金资助:
广东省自然科学基金项目（2017A030313304）

Two-Stage Stochastic Optimal Scheduling for Integrated Power and Natural-Gas System Considering Incentive Demand Response

XU Zhiheng1， ZHANG Yongjun2， YU Zhaorong1， WANG Gan3

1. Grid Planning & Research Center， Guangdong Power Grid Co.， Ltd.， Guangzhou 510620， China；2. School of Electric Power Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510641， China；3. School of Electrical Engineering， Guangzhou College of South China University of Technology， Guangzhou 510800， China

Online:2020-04-01
Supported by:
This work is supported by the Natural Science Foundation of Guangdong Province（No. 2017A030313304）.

摘要/Abstract

摘要： 电力和天然气网的耦合和互联，为风电等新能源的消纳提供了新方式。文章在考虑电转气（power to gas，P2G）设备和激励型需求响应（incentive demand response，IDR）的备用服务后，构建了电-气互联系统（integrated power and gas system，IPGS）带补偿两阶段随机优化调度模型。模型的决策目标包含基于风电预测出力的日前确定性调度经济成本，以及考虑实时风电场景的功率平衡补偿成本。同时计及激励型需求响应不确定性后，建立了需求响应经济补偿分段线性化模型。以IEEE 39节点电网和修改的比利时20节点天然气网组成的系统进行仿真，分析系统运行成本和天然气网的备用容量裕度，验证了所提模型的有效性。此外，进一步分析了激励型需求响应的响应概率对电-气互联系统经济调度的影响。

关键词: 电-气互联系统（IPGS）, 两阶段调度, 电转气（P2G）, 激励型需求响应（IDR）, 气网备用裕度

Abstract: The integration and interconnection of electric power and natural-gas networks provides a new way for the accommodation of new energy such as wind power. This paper establishes a two-stage stochastic optimal scheduling model of integrated power and gas system（IPGS）considering the reserve service of power to gas（P2G）facilities and incentive demand response（IDR）. The objective function of this model contains the cost of day-ahead scheduling based on the wind power forecast data and the compensatory cost of real-time scheduling based on the wind power scenario set. Meanwhile， this paper establishes a piecewise linear economical compensation model of incentive demand response considering the demand response uncertainty. The simulation system consists of an IEEE 39-node system and a Belgian 20-node gas network. The operation cost and margin of the reserve capacity in gas network is analyzed. And then， the effectiveness of the two-stage compensation schedule is verified. In addition， the influence of the response probability on the second-stage scheduling of integrated power and natural-gas energy system is analyzed.

Key words: integrated power and gas system（IPGS）, two-stage scheduling, power to gas（P2G）, incentive demand response（IDR）, margin of reserve capacity in gas network

中图分类号:

TM 732

许志恒，张勇军，余兆荣，王玕. 考虑激励型需求侧响应的电-气互联系统两阶段随机优化调度[J]. 电力建设, 2020, 41(4): 81-89.

XU Zhiheng， ZHANG Yongjun， YU Zhaorong， WANG Gan. Two-Stage Stochastic Optimal Scheduling for Integrated Power and Natural-Gas System Considering Incentive Demand Response[J]. Electric Power Construction, 2020, 41(4): 81-89.

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Two-Stage Stochastic Optimal Scheduling for Integrated Power and Natural-Gas System Considering Incentive Demand Response

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