摘要：【目的】随着新型电力系统建设与电力市场改革的加速，高比例可再生能源并网对电力系统灵活性构成严峻挑战。电-气综合能源系统因其能够利用天然气系统的灵活性资源为电力系统提供灵活性，成为缓解可再生能源出力不确定性的重要手段。然而，目前电-气综合能源系统的协同运行优化主要关注经济成本，忽视了系统灵活调节能力的重要性。【方法】建立了综合考虑系统运行方案经济成本与灵活性的多目标运行优化模型，该模型同时满足电网稳态潮流约束与气网瞬态能量流约束。其中灵活性基于安全域理论进行评估，以当前运行方案下电-气综合能源系统所能应对的可再生能源出力波动范围的大小作为表征。运行优化模型求解过程中，首先利用Gurobi求解器求解无目标约束条件下的可行解，将其作为非支配排序遗传算法II（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II，NSGA-II）的初始种群，进而通过NSGA-II算法的迭代优化求解得到帕累托前沿。为了验证模型的有效性，在6节点电力系统与6节点天然气系统组成的综合能源系统上对模型进行测试。【结果】考虑天然气系统的动态特性时，初始压力、流量条件的不同会显著影响天然气系统中灵活性资源的可用性，从而使得电-气综合能源系统平抑可再生能源出力波动的能力存在差异。此外，运行方案的经济成本与系统灵活性之间存在内在权衡：当优先考虑经济效益时会限制系统的灵活性，从而削弱其调节可再生能源间歇出力的能力；相反，若增强系统的灵活性则会导致运行成本的增加。【结论】多目标运行优化模型解决了现有电-气综合能源系统协同运行优化中忽视系统灵活调节能力的问题，有助于电-气综合能源系统更好地应对可再生能源出力的波动性与不确定性，为未来电-气综合能源系统优化研究提供新思路。

关键字：电-气综合能源系统;天然气系统动态特性;灵活性;多目标运行优化;安全域理论

ISSN号：1000-8241

卷、期、页：卷44期3：334-341

发表日期：2025-03-01

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊

发表期刊名称：油气储运

参与作者：马云宾

通讯作者：魏生远

第一作者：宋尚飞,史博会,宫敬

论文类型：期刊论文

论文概要：魏生远,宋尚飞,史博会,马云宾,宫敬，考虑灵活性的电-气综合能源系统运行优化，油气储运，2025，卷44期3：334-341

论文题目：考虑灵活性的电-气综合能源系统运行优化