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Unified probabilistic gas and power flow

Journal of Modern Power systems and Clean Energy 2017年第3期5卷 400-411页

作者： Yuan HU Haoran LIAN Zhaohong BIE Baorong ZHOU State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment Xi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049China Electric Power Research Institute China Southern Power GridGuangzhou 510080China

The natural gas system and electricity system are coupled tightly by gas turbines in an integrated energy system. The uncertainties of one system will not only threaten its own safe operation but also be likely to have a significant impact on the other. Therefore, it is necessary to study the variation of state variables when random fluctuations emerge in the coupled system. In this paper, a multislack-bus model is proposed to calculate the power and gas flow in the coupled system. A unified probabilistic power and gas flow calculation, in which the cumulant method and Gram–Charlier expansion are applied, is first presented to obtain the distribution of state variables after considering the effects of uncertain factors. When the variation range of random factors is too large, a new method of piecewise linearization is put forward to achieve a better fitting precision of probability distribution. Compared to the Monte Carlo method, the proposed method can reduce computation time greatly while reaching a satisfactory *** validity of the proposed methods is verified in a coupled system that consists of a 15-node natural gas system and the IEEE case24 power system.

关键词： natural gas and electricity coupled system Uncertainties Multi-slack-bus model Cumulant method Probabilistic power and gas flow Piecewise linearization

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