考虑气热惯性的综合能源系统备用配置方案

孙维佳，王 琦，汤 奕，丁茂生

（1.东南大学电气工程学院，江苏省南京市 210000；2.国网宁夏电力有限公司，宁夏回族自治区银川市 750001）

0 引言

综合能源系统（integrated energy system，IES）具有电气热多能互补特性，能够促进能源高效利用、提高可再生能源消纳能力［1-2］。但同时，IES中多能耦合增加了运行复杂性与不确定性，给系统安全可靠运行带来挑战［3-4］，因此，有必要充分挖掘IES灵活性，通过协调优化［5］保障运行可靠性与安全性。

一方面，相比传统电力系统，多能耦合的IES中气热系统的慢动态特性给系统多时间尺度协调优化提出难题［6-9］；另一方面，充分利用多时间尺度动态特性所蕴含的灵活性，将有助于提高系统运行的稳定性和经济性［10］。

目前，针对热力系统慢动态特性，已有研究提出热惯性概念，并利用其挖掘IES灵活性。文献［11-13］考虑热负荷舒适度、热管道热时滞构建热力系统热惯性模型，将其转化为约束条件参与IES优化调度。文献［14-15］计及热网复杂拓扑和动态过程，提出更具精确性、通用性的热惯性模型。文献［16-17］将热惯性视为具有调度价值的热需求响应资源，与电需求响应资源共同参与源荷协调。此外，还有部分文献在系统灵活性评估［18］、可靠性评估［19］、负荷恢复策略［20］、调频策略［21］等研究中考虑热惯性，验证其对IES协调优化的积极作用。

针对天然气系统慢动态特性，目前研究主要关注如何利用气管存特性为IES优化运行提供灵活性。文献［22］证明气管存特性能够提高IES调度经济性。文献［23-25］考虑到气管存在应对源荷能量波动时呈现缓冲特性，可充分调动天然气系统潜力以提高系统灵活性。……