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ＢＤＣ ＝ （４）
ｉｉ
ｊ∈ｉ ｘｉｊ
ｊ≠ｉ
式中： Ｐｉ 是节点 ｉ 注入的有功功率； θｊ 是节点 ｊ 的电压相角； ｎ 是节点数； Ｂ ＤＣ 是直流潮流方程中
ｉｊ
的电纳矩阵元素， 由式（３） 和式（４） 构成； ｘｉｊ是支路 ｉｊ 的电抗。
２ １ ２ 不考虑压缩机的天然气管道稳态模型
不考虑压缩机的天然气系统管道稳态模型［３１－３３］ 如图 ２ 所示。 其管道流量方程如式（５） —（６）
所示：
Ｆｂｄ ＝ ｋｂｄ ｓｂｄ ｓｂｄ ｓｂｄ（ ｐ２ｂ － ｐ ２ ） （５）
ｄ
{ｓｂｄ ＝ ＋ １， ｐｈ ＞ ｐｄ （６）
－ １， ｐｂ ＜ ｐｄ
式中： Ｆｂｄ是管道 ｂｄ 的天然气流量； ｋｂｄ是管道的参数； ｓｂｄ是表示天然气流动方向的参数； ｐｂ 和 ｐｄ
分别是节点 ｂ 和节点 ｄ 的压力。
图 ２ 天然气管道模型
Ｆｉｇ． ２ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ
２ １ ３ 燃气发电机模型
燃气发电机消耗天然气而发出电功率， 与燃煤发电机相比， 具有热效率高、 成本低、 可靠
性高和对环境影响小等优点［３４，３６，４４］ 。 其模型如下： 高端论坛电力建设 ２０１８ 年 ３ 月
ＱＧＧ ＝ αＧＧ ＋ βＧＧ ＰＧＧ ＋ γＧＧ Ｐ２ＧＧ （７）
ΓＧＧ ＝ ＱＧＧ （８）
ＬＨＶ
式中： ＱＧＧ是燃气发电机消耗的热量； ＰＧＧ是燃气发电机发出的电功率； αＧＧ、 βＧＧ 和 γＧＧ 是表示能
量转化效率系数； ΓＧＧ是天然气的消耗量； ＬＨＶ是天然气的低热值。
式（２） —（８） 组成了简化的稳态模型。 该类模型的特点是只考虑电力系统与天然气系统的耦
合， 且采用二者的简化模型， 模型的求解较简单， 但计算结果不够准确， 主要适用于只需要提
供参考信息而不需要非常准确结果的场合。
２ ２ 详细的综合能源系统稳态模型
详细的稳态模型综合考虑电力系统、 天然气系统和热力系统的联合运行， 采用系统的稳态
模型。 系统间的耦合元件为燃气发电机和 ＣＨＰ 机组。 该类模型包含电力系统的交流潮流模型、
考虑压缩机的天然气管道稳态模型、 热力系统稳态模型、 燃气发电机模型和 ＣＨＰ 机组模型， 具
体如下所述。
２ ２ １ 电力系统交流潮流模型
电力系统采用交流潮流模型［２９－３０］ ， 如式（９） 所示：
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