北京那个医院看白癜风好 http://m.39.net/pf/bdfyy/bjzkbdfyy/能源互联网中能量枢纽的优化规划与运行研究综述及展望王毅，张宁，康重庆DOI:10./j.-.pcsee..22.作者介绍王毅()，男，博士研究生，主要从事大数据、能源互联网、负荷预测的研究工作，wangyi14mails.tsinghua.edu.cn；张宁()，男，讲师，主要从事新能源、电力系统规划及运行、多能源系统的研究工作，ningzhangtsinghua.edu.cn；康重庆()，男，教授，研究方向为电力规划与运行、可再生能源、负荷预测、低碳电力技术等，cqkangtsinghua.edu.cn。1、为什么要研究多能源系统和能量枢纽？我国于近期提出了“互联网+”智慧能源的行动计划，指出充分考虑电、热、气等不同形式能源之间的耦合是构建能源互联网的重要基础。各种形式能源在生产、传输、消费等各个环节的耦合作用也越来越强，迫使人们对多能源系统展开研究。苏黎世联邦理工学院(ETHZurich)于年在“未来能源网络愿景”项目研究中首次提出了能量枢纽(energyhub，EH)的概念。利用能量枢纽对多能源系统建模，实现各种形式能源的协同优化，将充分考虑各种形式能源的互济与互补，产生若干直接的协同效应。其价值具体体现在提高系统经济性、提升系统灵活性、增加系统可靠性、挖掘系统互补性等方面。2、如何对能量枢纽进行建模分析？能量枢纽被定义为一种用于描述多能源系统中能源、负荷、网络之间交换、耦合关系的输入-输出端口模型，如图1所示。中间的方框部分即为待分析的多能源系统，左端的P向量表示多能源系统的原始能源输入，右端的L向量表示经过转换后的能源输出。我们把连接不同能量枢纽的能量传导设备称为能量传导器(energyinterconnector)，如图2所示。3、目前对能量枢纽的优化规划有哪些研究？能量枢纽建模能够清晰地描述多能源系统中各种形式能源的相互耦合关系，可以方便地应用到实际多能源系统的规划中。规划模型的决策变量包括设备是否投入对应的0-1变量和设备容量大小的连续变量，以及能量枢纽的运行状态变量。能量枢纽优化规划问题的目标函数一般包括设备的投资成本和运维成本，其目标是在保证系统可靠性的情况下，降低规划成本，提高经济效益；约束条件包括能量枢纽的投资约束，建设的容量需求、资源约束、建设时序约束以及不同类型能源之间的互补、互斥等逻辑约束等。能量枢纽的优化规划通常是一个两层优化模型，第一层是决定能源转化或存储设备的投建与否和容量大小，第二层则是典型日或规划年每日的优化运行。4、目前对能量枢纽的优化运行有哪些研究？能量枢纽的优化运行可以分为单个能量枢纽优化运行和多个能量枢纽的协调优化运行两类。能量枢纽自身的优化运行是指多能系统通过优化各种形式能源的分配转化关系，在满足相应用能需求和设备运行约束的情况下，达到总运行成本最低、碳排放量最小、或新能源消纳最大等目标。多个能量枢纽相连构成的多能源系统如图3所示。多个能量枢纽之间用能源网络如电网、热网、气网等连接。两个能量枢纽之间会有各种形式能源的交换。所以每一个能量枢纽可以看作网络中的广义节点，线路上的能量流与电力系统的最优潮流相似，这样的优化模型称为多能源系统最优潮流(MultipleEnergySystemOptimalPowerFlow)。5、能量枢纽研究中蕴含着哪些关键科学问题？1）多时间常数系统的数学模型集成：能量枢纽本质上是一个涉及到电、热、气的含多时间常数的复杂系统，需要对差异较大的时间常数系统进行合理的数学建模；2）大系统的分解协调：能量枢纽中不同类型的元件组成了一个“大系统”，如何对大系统进行分解协调，对能量枢纽的高效优化管理具有重要意义；3）多重复杂不确定性分析：多重性体现在不确定源在电、热、气等的生产、传输、转化、甚至消费等各个环节都存在。复杂性则体现在各种不确定性之间可能存在复杂相关性，不同系统的灵活性也有显著差异。6、对能量枢纽研究，我们还可以做些什么？1）考虑动态及时延特性的能量枢纽统一模型，例如机组可能存在的稳定极限约束、热传导过程中存在的时延约束等。2）能量枢纽的不确定性分析方法，需要进一步研究能量枢纽输入、内部转化、输出等各个环节和外界的耦合关系和不确定性；3）基于能量枢纽的多能源系统的安全可靠性，需要将电力系统、热电系统等已有的可靠性评估模型与方法应用于能量枢纽的可靠性评估中；4）互联网时代的能量枢纽商业模式研究：售电侧等各种能源市场的开放将使能量枢纽的运行优化变得更加的复杂，新的商业模式将会为能量枢纽带来新的运行和优化问题。引文信息：王毅，张宁，康重庆．能源互联网中能量枢纽的优化规划与运行研究综述及展望[J]．中国电机工程学报，，35(22)：-.WangYi,ZhangNing,KangChongqing.Reviewandprospectofoptimalplanningandoperationofenergyhubinenergyinternet[J]．ProceedingsoftheCSEE，，35(22)：-(inChinese).注：本文由“中国电机工程学报”内容整理发布欢迎