PDF《计及动态管存的电 — 气互联系统优化调度与高比例风电消纳》

2 3] . 对任一天然 气传输管道m,定义气体从节点oI(m) 流入、 并从节点oT ( m ) 流出, 用fIL, m, t 和fTL, m, t 分别表示流入/流出管道的天然气流量, 则在 时段t, 储存于管道 m 的气体体积Qm, t 可表示为: Qm, t= ρA, m πx, t+ πy, t

2 (

7 ) Qm, t=Qm, t-1+f I L, m, t-f T L, m, t (

8 ) 式中: πx, t 为节点x 在t 时段的压力;

ρA, m 为常数系 数, 与天然气管道长度、 管径、 温度等因素相关;

x= o I ( m) ;

y= oT ( m) . 而f I L, m, t 和f T L, m, t 与管道两端压力还需满足: θm, t( fL, m, t)

2 = ρB, m ( π

2 x, t- π

2 y, t) fL, m, t= f I L, m, t+f T L, m, t

2 ? ? ? ? ? ? ? (

9 ) 式中: ρB, m 为常数系数, 与天然气管道长度、 管径、 温 度等因素相关;

θm, t 为管道流量方向, 当定义的流量 输入端压力大于输出端压力时取1, 否则取-1. 式(

7 ) 至式(

9 ) 即为考虑管存效应的天然气传输 管道模型, 该模型由描述天然气管道传输暂态过程 的微 分方程经隐式差分计算后推导获得[

2 3] .由式(

7 ) 可知, 管存大小与管道两端气压平均值呈正相 关特性. 为进一步分析天然气管道的管存特性, 暂不考 虑天然气网络含压缩机, 描述天然气网络任一节点 n 的流量平衡方程为: ∑ c∈n fG, c, t - ∑ m: o I ( m) =n f I L, m, t + ∑ m: oT ( m) =n f T L, m, t =fD, n, t (

1 0 ) 式中: c 为天然气气源的计数变量;

fG, c, t 为气源的 流量;

fD, n, t 为天然气负荷;

m: o I ( m ) =n 和m: oT ( m) = n 分别表示天然气进、 出管道m的节点oI(m) 和oT ( m) 为节点n. 进一步, 将所有节点的流量平衡方程相加, 并将 式(

8 ) 代入式(

1 0 ) , 可得整个天然气系统的流量平衡 方程为: ∑ c fG, c, t + ∑ m Qm, t -

1 =∑ n fD, n, t + ∑ m Qm, t (

1 1 ) 显然, 若忽略天然气管道的管存效应, 式(

1 1 ) 的 流量平衡方程应描述为: ∑ c fG, c, t =∑ ........