Large-scale optimal control of interconnected natural gas and electrical transmission systems

ما یک مدل کنترل دقیق بهینه ارائه می دهیم که از تعاملات فضایی و زمانی بین شبکه های انتقال گاز و برق بهره می گیرد. ما از این مدل برای مطالعه انعطاف پذیری و فرصت های اقتصادی ارائه شده توسط هماهنگی استفاده می کنیم. یک مطالعه موردی در مقیاس بزرگ در سیستم ایلینوی نشان می دهد که هماهنگی می تواند تحویل مقدار قابل توجهی از گاز طبیعی به شبکه برق را فراهم می کند. به طور خاص، تحت تنظیمات هماهنگ، ژنراتورهای تولید شده توسط گاز به عنوان منابع پاسخ تقاضای تقسیم شده عمل می کنند که توسط اپراتور خط لوله گاز کنترل می شود. این باعث می شود کنترل بیشتری از فشار و جریان در فضا و زمان و تسریع تحویل به پایان برسد. ما نشان می دهیم که انعطاف پذیری اضافی نه تنها می تواند برای اپراتور گاز مفید باشد، بلکه می تواند به کارآیی شبکه های برق بیشتر منجر شود و منجر به افزایش درآمد برای نیروگاه های گاز شده با گاز شود. ما همچنین از مدل کنترل بهینه برای تحلیل مسائل محاسباتی ناشی از این مدل های پیچیده استفاده می کنیم. ما نشان می دهیم که سیستم ایلینویز همپوشانی با تفکیک فیزیکی کامل موجب مشکل کنترل بسیار مطلوب غیر خطی با 4400 معادله دیفرانسیل و جبری و 1040 کنترل می شود که می تواند با یک حل کننده بهینه سازی نزولی از حالت پیشرفته حل شود.