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在我国北方冬季供暖期,燃煤热电机组工作过程中的污染物排放使北京、天津等北方城市产生了严重的雾霾现象,因此,许多大城市纷纷推进“煤改气”工程,燃气-蒸汽联合循环机组的应用越来越广泛,在提高环保性的同时,也将电热冷气等多种能源耦合成多能源系统,提高了能源的利用率。“三北”地区存在大量风电资源,但风电的快速发展引起了大量弃风。新兴的电转气(P2G)技术可将弃风转换为天然气,用于供给负荷或储存,在减少弃风的同时实现能量在电力系统与天然气系统之间的双向流动。本文研究考虑P2G设备后的多能源系统协调优化调度,分析其对风电消纳的影响。首先,构建了包含P2G设备的多能源系统总体架构,分析了P2G技术的基本原理及能量转换过程,并针对多能源系统内的耦合能量流进行了详细分析,建立了多能源系统中内耦合元件的数学模型,为后续研究提供理论基础。其次,提出了P2G设备的启停控制策略,分析了P2G技术的消纳弃风机理。构建了以系统总成本最小为优化目标,具有电转气功能的多能源系统优化调度模型,并对解算模型的粒子群算法做出了改进。通过算例仿真,对比分析了P2G与电锅炉两种设备,燃气-蒸汽联合循环机组加P2G和常规热电机组加电锅炉两种组合方案的消纳弃风效果,以及天然气价格对多能源系统的弃风量与系统成本的影响。最后,建立了天然气管道储气模型以及基于P2G耦合的气电耦合系统模型,构建了考虑天然气管网储气功能的多能源系统协同优化调度模型。通过算例仿真,分析了计及天然气管网储气功能的多能源系统的消纳弃风效果,以及天然气管网储气容量与P2G配置容量的关系。研究结果表明,电锅炉与P2G设备都有利于多能源系统的风电消纳,但P2G设备的消纳弃风效果不如电锅炉,而燃气-蒸汽联合循环机组加P2G的组合方案的消纳弃风效果更佳。利用天然气管网的储气能力可进一步消纳弃风,且增大管网储气容量,可降低系统的P2G配置容量。