基于PSASP的電熱耦合能源系統(tǒng)潮流計(jì)算

夏 天 ，陳瑜瑋，郭慶來(lái) ，孫宏斌，熊 文 ，劉育權(quán)

（1.清華大學(xué) 能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院，北京 100084；2.清華大學(xué) 電機(jī)系 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084；3.廣州供電局有限公司，廣東 廣州 510620）

0 引言

近年來(lái)，以能源互聯(lián)網(wǎng)為特征的第三次工業(yè)革命已蓄勢(shì)待發(fā)。能源互聯(lián)網(wǎng)的特征是以電網(wǎng)為主干和平臺(tái)［1］，進(jìn)行多種能源形式的耦合互補(bǔ)，其中以熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組作為清潔能源中樞進(jìn)行電熱耦合的綜合能源系統(tǒng)應(yīng)用最為普遍，是能源互聯(lián)網(wǎng)的主要表現(xiàn)形式之一，也是目前我國(guó)分布式能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。

多能耦合系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析是能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容之一，是進(jìn)行運(yùn)行調(diào)控、能源交易的計(jì)算依據(jù)與基礎(chǔ)，這里不僅要考慮系統(tǒng)中供／用能側(cè)各自的能量轉(zhuǎn)換互補(bǔ)，更要考慮多能系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平衡。目前，在傳統(tǒng)的電、熱、氣等各自領(lǐng)域，各系統(tǒng)分析方法相對(duì)成熟。例如，電力系統(tǒng)采用潮流計(jì)算［2］；熱力系統(tǒng)遵循流體和熱力學(xué)定律，通過(guò)聯(lián)立水力（或蒸汽）和熱力2組方程計(jì)算［3］；天然氣系統(tǒng)遵循流體力學(xué)定律，用流體力學(xué)方程表征計(jì)算［4］。此外，隨著風(fēng)機(jī)、光伏和熱電聯(lián)供／冷熱電聯(lián)供等可再生能源／清潔能源的大量建設(shè)以及主動(dòng)性配網(wǎng)、智能微網(wǎng)的興起，針對(duì)單個(gè)設(shè)備和小型電力網(wǎng)絡(luò)的建模及仿真研究較多［5-9］，部分微網(wǎng)系統(tǒng)由于存在多種能源形式的綜合利用，也考慮了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型［10-12］。然而，大部分模型僅考慮了能量平衡，部分考慮了動(dòng)量平衡，但均沒(méi)有考慮網(wǎng)絡(luò)平衡，并不適用于系統(tǒng)級(jí)的分析計(jì)算。……