计及气体成分变化的电-气-热综合能源系统能量流计算方法

Abstract

为实现“双碳”目标，缓解环境压力，综合能源系统（integrated energy system，IES）已成为能源转型的重要发展方向之一。考虑到电转气（power-to-gas，P2G）技术引入的氢气、合成天然气等多类型供气源混合的问题，传统的IES能量流计算已无法确定混合后的燃气品质是否达标，无法量化其对IES中的节点压力、电压等参数影响。为此，提出了一种计及气体成分变化的电-气-热综合能源系统能量流计算方法。首先，将气体相对密度和热值建模为迭代变量，给出了混合气体的相对密度和热值的节点偏差方程及求解流程，为IES中多种供气源及其混合问题提供了通用模型；其次，提出了扩展牛顿-拉夫逊求解方法，给出反映耦合关系的扩展雅可比矩阵，以实现更全面的能量流结果评估和运行分析；最后，通过算例验证了所提模型和方法可有效反映气体成分变化对耦合系统的影响。

Keywords

• 综合能源系统
• 能量流计算
• 多类型供气源
• 扩展雅可比矩阵