电气集成系统的灵活性：气体流动建模与求解策略至关重要

由于天然气管道的气体流动动力学缓慢，其可作为短期储能，即所谓的管线储气（linepack）。通过高效利用管线储气，天然气系统可借助燃气电厂的灵活运行向电力系统提供灵活性。这要求准确表征由偏微分方程支配的气体流动物理过程。尽管文献中已提出若干建模与求解方案，但它们对天然气网络向电力系统提供灵活性的影响尚未得到深入分析与比较。本文通过首先构建一个统一框架来弥补这一空白。我们协调了现有方法，并展示了它们由偏微分方程导出及应用于偏微分方程的过程。其次，基于所提框架，我们从数值上分析了各种建模与求解选择对天然气网络向电力系统提供灵活性的影响。一个关键结论是，基于松弛的方法允许以物理上不可行的高速率充放管线储气，最终高估了灵活性。