基于能源集線器的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)分層優(yōu)化調度

郝 然 ，艾 芊 ，朱宇超 ，伍 恒 ，梁中熙

（1.上海交通大學 電子信息與電氣工程學院，上海 200240；2.西安交通大學 電氣工程學院，陜西 西安 710049；3.南方電網(wǎng)廣州供電局有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著全球能源的深入滲透，能源利用向著多能協(xié)調、多能互補的方向發(fā)展，能源互聯(lián)網(wǎng)成為多種能源網(wǎng)的集成發(fā)展方向［1］。傳統(tǒng)的電力、熱力和天然氣網(wǎng)絡相互獨立的運行模式無法適應當前的能源生產和利用方式，2015年國家發(fā)改委能源局在促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指導意見中明確提出“加強能源互聯(lián)，促進多種能源優(yōu)化互補”［2］。近年來，全球電能互聯(lián)、區(qū)域多能源系統(tǒng)以及分布式多能源系統(tǒng)互聯(lián)逐漸成為能源互聯(lián)網(wǎng)3種主流的實現(xiàn)方式，綜合能源系統(tǒng)ICES（Integrated Community Energy System）即上述后2種方式是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要載體，其核心是多能互補和能源階梯利用［3］。

能源集線器EH（Energy Hub）最早由蘇黎世聯(lián)邦理工學院的Geidl M和Andersson提出［4］，它作為可以滿足多種能源需求的能源轉換單元［5］，可同時為不同能源的輸入輸出提供接口。EH對不同能量載體之間的功率轉換建立了相應的耦合模型，從系統(tǒng)的角度看，耦合不同的能量載體相對于常規(guī)的去耦能量供應網(wǎng)顯示出許多潛在的優(yōu)點，冗余能流路徑提供的一定程度的自由度為多能協(xié)同優(yōu)化提供了空間。

目前，EH的分布式ICES的靜態(tài)優(yōu)化沒有考慮燃氣輪機與熱電聯(lián)產CHP（Combined Heat and Power）的協(xié)同優(yōu)化，同時缺乏對CHP運行時機組熱電比實時調整的考慮。在區(qū)域能源系統(tǒng)簡化解耦的基礎上，EH的輸出量一般為CHP、燃氣輪機和電網(wǎng)的總有功功率輸出。……