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考虑天然气管网极限风险影响的电-气耦合系统连锁故障模型被引量：14: 2021年; 随着电网和气网耦合程度的增强,天然气系统气源、管道和压缩机故障风险处在极限区域时对电力系统的影响亟待研究。该文通过Ford-Fulkerson法量化气网故障极限风险,建立考虑天然气管网极限风险影响的电-气耦合系统连锁故障模型。首先,考虑天然气系统的可靠性、经济性和容量约束,引入成本矩阵和容量矩阵建立天然气随机网络模型;其次,通过Floyd算法确定高效率、低成本天然气输气方向的基础上,采用Ford-Fulkerson算法量化天然气随机网络故障后的极限最小风险;然后,利用直流潮流模型和概率模型模拟电力系统连锁故障,并根据拓扑完整性和物理运行特性评估天然气系统主要设备故障风险在极限区域时对电力系统连锁故障的影响。最后,通过IEEE 30节点和比利时20节点组成电-气耦合系统,验证了该模型的正确性和有效性。; 张安安李静林冬杨威李茜曲广龙; 关键词：连锁故障

考虑天然气压力能综合利用的微能网气-电需求响应模型被引量：22: 2020年; 针对天然气压力能利用模式单一及调压站冷能利用困难导致的能源利用率低等问题,提出天然气高压管网压力能发电和冷能综合利用集成方案,并针对调压站地理特性及各能源供给波动性导致的能源供应不稳定等问题,构建了天然气压力能与电、气、冷、热等多种能源相结合的微型综合能源网架构,实现其多能耦合互补;同时,通过价格型和激励型2类响应建立气-电综合需求响应模型,前者基于价格弹性矩阵建立气负荷和电负荷的需求响应模型,后者通过补贴激励的方式对天然气管网进行调峰。综合考虑该微型综合能源网的能耗成本、运维成本、环境成本及需求响应,构建考虑天然气压力能综合利用的微能网气-电需求响应优化调度模型,计算分析了不同场景下微能网电-气-冷能的优化调度结果,对所提出的集成方案及气-电需求响应模型的可行性与有效性进行了验证。; 张安安冯雅婷林冬李茜吴建中; 关键词：优化调度

含天然气压力能利用的综合能源系统优化调度模型被引量：6: 2021年; 天然气压力能的不确定性与其管网负荷随机波动性,限制了综合能源系统中压力能利用效率的提高。提出一种天然气调压站压力能发电与制冷的综合利用模式及系统架构。首先,为解决天然气管网流量波动导致压力能不稳定、供需不平衡的问题,通过研究调压站综合能源系统中的压力与负荷不确定性因素,分析压力能不确定性及综合能源系统与调压站集成系统相关性对综合能源系统优化调度的影响,确立综合能源系统不确定性因素与模型。然后,在此基础上,将气体作为冷能传输介质,考虑气、冷、热不同能量的传输特性,分析该系统分时间尺度能量平衡关系,并兼顾经济性与低碳性建立含天然气调压站的综合能源系统优化调度模型,进而采用混合整数非线性规划法进行求解。最后,通过某实际调压站综合能源系统验证了所提优化调度模型的可行性与有效性。; 张安安冯雅婷黄璜林冬徐宪东; 关键词：延时特性优化调度

天然气压力能发电-制冰利用及运行效益评估研究: 2023年; 天然气压力能是一种新兴清洁能源,对其进行高效利用是节约能源、降低碳排放的有效手段。目前,天然气压力能回收利用中存在用能模式单一、评估指标片面以及评估方法缺乏等问题,导致天然气压力能利用率低,运行效益和系统不足无法被准确评估,行业发展受阻。首先,提出了天然气压力能综合利用方案,使用透平膨胀机回收压力能发电,降压过程中产生的冷能用于制冰,并加入太阳能热水系统提高出站气温度,提高能源利用效率。其次,基于分析模型并考虑经济性和环保性构建了压力能利用系统运行效益评估指标体系,对系统的运行状态进行全面、综合的评估。然后,建立了层次分析法-反熵权法综合评价模型,解决了指标之间相互影响、含义交叉的问题,提高了指标权重的判断精度。最后,通过对案例调压站评估可得,该调压站在运行中主要存在装置故障率高、系统稳定性差以及经济效益不显著等问题,评估结果验证了评估方法的有效性,为压力能利用系统的运行优化提供了理论支撑。; 李茜徐璐杨威张安安林冬廖长江; 关键词：综合利用指标体系组合赋权

考虑双重不确定性的天然气压力能出力特性分析: 2023年; 天然气管网余压资源利用是实现双碳目标的关键技术路径之一。压力能出力特性分析是支撑其高效利用的基础。为提高能源利用率和改善天然气管网运行经济性,提出考虑双重不确定性的天然气压力能出力特性分析方法。首先,提出一种并联式天然气管网压力能发电系统架构,并对其出力影响因素进行分析。然后,建立天然气网络模型及其各类负荷需求模型,并基于不确定性理论,构建考虑天然气流量与压力的双重不确定性模型;在此基础上,构建压力能出力[火用]分析数学模型,并提出波动性指标对压力能出力特性进行分析。结果表明:①天然气压力能发电功率随膨胀机入口天然气流量、温度与压力增大而增大;②天然气压力能发电具有典型的时空特性与不确定性;③压力能发电波动性受时间尺度影响,时间尺度越大,波动性越强。; 杨威刘金和张安安林冬黄博林思雨; 关键词：波动性

基于RM-K-means的储气库全生命周期风险量化分级评估方法: 2024年; 为保障地下储气库安全运行,发挥储气库在季节调峰和应急供气以及战略储备方面的重要作用,需对储气库密封、地面设施、井筒等风险展开分析,涉及设计、施工、运营全生命周期。传统风险评估方法中,风险矩阵法运用广泛,但存在主观性较强、风险等级界定模糊的问题。因此,提出基于风险矩阵-K均值法(risk matrix-K-means,RM-K-means)的储气库风险量化分级评估方法,引入复杂网络节点重要度,以重庆相国寺气藏型储气库为例,通过K-means聚类算法辅助风险矩阵对全生命周期风险进行量化分级评估。结果表明,储气库设计期需重点关注组织管理,施工期需重点关注施工技术方案与人员的专业素质,运营期需重点关注设备完整性与运行工况。较传统风险矩阵法而言,基于RM-K-means的方法对于高风险的分级能力提升100%,对低风险的分级能力提升62.3%,提高了风险评估的符合性,为风险矩阵提供量化数据支撑,为储气库全生命周期风险管理与事故预防提供辅助支持。; 孙明炬林冬古冉于博杨颖胡瑾秋范晓雯; 关键词：储气库风险评估复杂网络

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林冬