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Application of modified progressive hedging for Stochastic Unit Commitment in Electricity-Gas Coupled Systems

CSEE Journal of Power and Energy Systems 2021年第4期7卷 840-849页

作者： Haizhou Liu Xinwei Shen Qinglai Guo Hongbin Sun Mohammad Shahidehpour Wenzhi Zhao Xinyi Zhao Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute Tsinghua Shenzhen International Graduate SchoolTsinghua UniversityShenzhen 518055China Department of Electrical Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084China Electrical and Computer Engineering Department Illinois Institute of Technology60616ChicagoILUnited States

The increasing number of gas-fired units has significantly intensified the coupling between electric and gas power ***,nonlinearity and nonconvexity in gas flow equations,together with renewable-induced stochasticity,resulted in a computationally expensive model for unit commitment in electricity-gas coupled integrated energy systems(IES).To accelerate stochastic day-ahead scheduling,we applied and modified progressive hedging(PH),a heuristic approach that can be computed in parallel to yield scenario-independent unit *** early termination and enumeration techniques,the modified PH algorithm saves considerable com,putational time for certain generation cost settings or when the scale of the IES is ***,an adapted second-order cone relaxation(SOCR)is utilized to tackle the nonconvex gas flow *** studies were performed on the IEEE *** system/Belgium 20-node gas system and the IEEE 118-bus system/Belgium 20-node gas *** computational efficiency when employing PH is 188 times that of commercial software,and the algorithm even outperforms Benders *** the same time,the gap between the PH algorithm and the benchmark is less than 0.01% in both IES systems,which proves that the solutions produced by PH reach acceptable optimality in this stochastic UC problem.

关键词： Electricity-gas coupled system integrated energy system modified progressive hedging second-order cone relaxation unit commitment

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