基于价格引导的气电联合系统双层优化模型

电气联合系统因其清洁性、灵活性引起众多关注,然而燃气电站与P2G(powertogas)电站作为两个系统的连接者,其行为受实时电价与气价影响。针对这一问题,提出一种基于价格激励的气电联合系统的双层优化模型。该模型同时计及了电网潮流和燃气管网的动态能量流,考虑燃气电站与P2G电站的套利特性,利用价格激励的方式引导其决策行为,从而增加风电消纳、缓解网络拥塞。模型分为上下两层,上层优化目标为电网运行成本最小,下层优化目标则为燃气电站与P2G电站收益最大。为求取所提双层优化模型的最优均衡解,首先采用矩阵表达的形式改写天然气系统暂态能量流方程,其次利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将双层优化问题转换为单层优化问题,再次对KKT条件进行线性化处理,将模型转换成可直接求解的混合整数二次优化问题,最后通过仿真算例验证了所提模型和方法的有效性。