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Reliability Assessment for integrated power-gas systems Considering Renewable Energy Uncertainty and Cascading Effects

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CSEE Journal of power and Energy systems 2023年第3期9卷 1214-1226页

作者： Yucui Wang Yongbiao Yang Qingshan Xu School of Cyber Science and Engineering Southeast UniversityNanjing 210096China School of Electrical Engineering Southeast UniversityNanjing 210096China and Nanjing Center for Applied MathematicsNanjing 210096China

integrated power-gas systems(IPGSs)make the power system and natural gas system(NGS)as a whole,and strengthen interdependence between the two systems.Due to bidirectional energy conversion in IPGS,a disturbance may turn into a catastrophic outage.Meanwhile,increasing proportion of renewable energy brings challenges to reliability of IPGS.Moreover,partial failure or degradation of system performance leads IPGS operate at multiple performance levels.Therefore,this paper proposes a reliability assessment model of IPGSs which represents multiple performance of components and considers cascading effects,as well as renewable energy uncertainty.First,a framework of IPGS reliability assessment is proposed:multistate models for main elements in the IPGS are represented.Especially a gas-power-generation calculation operator and a power-to-gas calculation operator are utilized to bi-directionally convert a multi-state model between NGS and power systems.Furthermore,nodal reliability indices for IPGS are given to display impacts of cascading effects and renewable energy uncertainty on reliabilities of IPGSs.Numerical results on IPGS test system demonstrate the proposed methods.

关键词： Cascading effects integrated power-gas systems multi-state model reliability renewable energy uncertainty

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