《面向工业园区的综合能源系统协同规划方法研究综述》
1 综合能源系统的架构
- 三大基础能量单元：电、热、气
- 新能源：风电、光伏
- 能量耦合单元:
冷热电三联供系统CCHP
热电联产系统CHP
电锅炉
燃气炉 - 能量存储单元:储能设备
2 规划步骤
1）分析工业园区现状：政策法规、建筑面积、人口数量...
2）分析供能侧出力特性：供能侧主要以风电、光伏等新能源电源点出力以及与工业园区配电网的交互功率为主。考虑时间、温度、电价等多重因素下的出力特点及约束条件
3）预测工业园区负荷侧的用能特性：依照步骤1）的相关信息，结合人工智能等负荷预测方法，实现对当前园区电、热、气、冷等负荷需求的预测
4）建立综合能源系统耦合模型：的多能耦合设备数学模型，反映出电/热/气/冷四种能流的耦合关系，并通过数学耦合矩阵的形式反映多能流的输入与输出关系
5）规划方案：确定选址、确定输入输出关系模型
3 多能耦合单元建模
3.1 EH模型
[文献28](http: //www. gridlabd. org/. "GridLAB-D")
1 | W = CY |
表征电 热 气转换存储与耦合关系
3.2 CCHP模型
是基于冷—热—电三联供的多能耦合联产系统
主要以燃气轮机进行发电，以溴化锂吸收式制冷机进行制冷，以余热锅炉进行供热
3.3 CHP模型
即热电联产系统
CHP系统利用气体在高温燃烧室产生的高品位热量驱动微燃机发电，以满足电负荷需求求；在此过程中产生的中低品位热量进入到余热锅炉，以满足热负荷需求
4 协同规划模型
4.1 目标函数
4.1.1 考虑能量短缺成本
规划年限:在制定各类规划时，设定的一个预期完成或适用的时间段
折现率:
4.1.2 计及需求侧管理
考虑了电力系统需求侧管理对综合能源系统协同规划的影响，其核心理念是通过用户侧引导，改变传统用电负荷特性，从而削峰填谷延缓投资，降低成本
4.1.3 考虑热网
4.1.4 考虑弃风弃光惩罚
4.1.5 考虑Pareto理论的多目标协同规划
4.2 约束条件
4.2.1 等式约束
- 电网实时功率平衡
- 气负荷平衡
- 热负荷平衡
4.2.2 不等式约束
- 电压波动范围
- 线路电流限制
- 天然气气源点
- 主网功率交换限制
待解决的问题:
- 需要建立更加完善的多目标函数与解法
- 如何在目标函数中进一步增强负荷内部的耦合关系，加强互动感知、多负荷类型聚类分析、建立多层分布式目标函数
- 对各能流生产运行环节、新能源消纳率、能源利用率、耦合设备的动态运行成本、净现值、内部收益率、投资回报年限等专业数据还缺乏深入研究
- 将储能站的选址定容、充放策略与实际安全运行情况及要求相结合
- 考虑运行调控环节的两阶段协同规划方法[文献23],采用两阶段规划方法，先规划出一个合理的初始解，再对解进行优化，以达到最优解
- 综合能源系统规划建设与运行调控的耦合程度还不够紧密
- 不确定性问题
能源互联网方法——统一能路法
电路理论为基础
通过类比得到气路、热路、水路
统一能路法可以类比计算潮流，从而对于规划提供参考
（可以结合两阶段法：先优化综合能源系统的多能耦合设备类型及容量，再确定运行成本最小的方案）
一个想法：
- 优化出设备类型与数量
- 按照完全图计算保证一定裕度下统一能路潮流（稳态）
- 将低负荷的节点逐一删去，重新计算潮流，直到达到线路的最大流，得到一个最小的统一能路图就是最优规划
主要考虑能量的流动
潜在问题：热存在惯性
模糊的处理方法：概率密度函数，求期望最大为目标函数
