具有电转气功能的多能源系统的市场均衡分析

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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/286843424Marketequilibriumofmulti-energysystemwithpower-to-gasfunctionsArticle·November2015DOI:10.7500/AEPS20150623001CITATIONSREADS91254authors,including:FushuanWenYushengXueZhejiangUniversi

2、tyStateGridElectricPowerResearchInstitute562PUBLICATIONS6,676CITATIONS323PUBLICATIONS3,074CITATIONSSEEPROFILESEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:https://scholar.google.com.au/citations?user=pWSfLqwAAAAJ&hl=enViewprojectAllcontentfollowingthispagew

3、asuploadedbyYushengXueon14March2016.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第３９卷第２１期２０１５年１１月１０日Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．２１Ｎｏｖ．１０，２０１５ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１５０６２３００１具有电转气功能的多能源系统的市场均衡分析王业磊１，赵俊华２，文福拴１，３，薛禹胜４（１．浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市３１００２７；２．ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＴｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＮｅｗｃａｓｔｌｅ，ＮＳ

4、Ｗ２３０８，澳大利亚；３．文莱科技大学电机与电子工程系，斯里巴加湾ＢＥ１４１０，文莱；４．南瑞集团公司（国网电力科学研究院），江苏省南京市２１１１０６）摘要：电转气技术（Ｐ２Ｇ）的出现让电力系统和天然气系统间的能量双向流动成为可能，促进了气—电网络的深度融合，也为解决间歇性可再生能源发电出力的波动性问题提供了新途径；Ｐ２Ｇ技术使天然气和电能间具有相互可替代性，使多能源市场的联系更加紧密，是未来多能源系统的重要支持技术。在此背景下，针对包括Ｐ２Ｇ的多能源系统的市场均衡问题，首先采用近年来发展起来的能源中心建模方法对集成了Ｐ２Ｇ设备、储气装置、燃气机组等多种能源转换装置的多能源系

5、统进行建模。之后，在博弈论的框架下，研究了各个能源中心同时参与多个能源市场时的市场均衡问题，建立了确定市场均衡点的优化模型，并适于采用并行算法求解。最后，采用一个４节点能源中心测试系统和澳大利亚维多利亚州气电联合系统为例对所提出的模型与方法进行了仿真验证。关键词：多能源系统；电转气；能源中心；博弈论０引言式上进行变革。美国经济学家杰里米·里夫金在所著的《第三随着化石能源逐渐枯竭和环境污染问题加剧，［１］次工业革命》一书中倡导采用先进的互联网信息近年来许多国家加大了可再生能源发电的发展力技术，效仿互联网模式连接多种能源网络系统，实现度，尤其是风力发电和太阳能发电，以期缓解能源和

6、以可再生能源为主要一次能源的广域能源共享。书环境问题。以中国２０１３年的发展情形为例：①新增中提出的互联能源网络（也称“能源互联网”）的概念风电并网容量达１４．４９ＧＷ，到２０１３年末累计装机与当前的智能电网相比，具有更加广阔的内涵：包括容量达１３７ＧＷ；②并网太阳能发电装机容量达到可再生能源在内的各种一次能源、电能为主的二次１４．７９ＧＷ，同比增长３３５．０％；③年风电发电量能源以及各种终端能源在多个能源网络组成的复杂１３４．９ＴＷ·ｈ，占全国总发电量的２％，同期并网太网络系统中紧密融合；各种能源通过对应的能量转阳能发电量为８．７ＴＷ·ｈ。换设备实现能源在不同物理系统中的双

7、向流动；充虽然风电和太阳能发电等可再生能源发展迅分利用各能源系统的传输设备和储能设备，实现多速，但其发电出力间歇性和可控性差的特征对其大种能源的综合交互与协调优化，支持可再生能源的量并网运行带来了很大挑战，“弃风”“弃光”现象普广泛接入。文献［２］建立了上述系统的基本研究框遍存在。国家能源局指出，２０１３年平均弃风率架并探讨了相关的核心问题和主要挑战。文献［３］１１％，国内光伏发电站被“弃光限电”的比例高达则针对能源系统的实际情况，阐述了基于信息流的４０％，这影响了可再生能源行业的发展。从根本上互联网与