將分布式可再生能源和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的"能源互聯(lián)網(wǎng)"概念為解決人類(lèi)的化石能源危機(jī)提供了可行路徑。能源互聯(lián)網(wǎng)將打破電、氣、熱等不同能源系統(tǒng)間的壁壘,實(shí)現(xiàn)多種能源的綜合高效利用,支持大規(guī)模可再生能源的廣泛接入,成為耦合多能流的開(kāi)放互聯(lián)新型能源供應(yīng)系統(tǒng)。首先基于能源互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究,歸納了能源互聯(lián)網(wǎng)的多能流耦合特征。接著介紹了多能流耦合模型的構(gòu)建方法,根據(jù)能源組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用能形式的不同,分析了能源互聯(lián)網(wǎng)的多能流交互機(jī)理。在此基礎(chǔ)上對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)化模型和多能流多時(shí)間尺度動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法、以及計(jì)及空間尺度的多源互補(bǔ)動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法進(jìn)行深入剖析,將為能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供理論基礎(chǔ)。 

【文章來(lái)源】：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(19)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

能源互聯(lián)網(wǎng)三型兩網(wǎng)新業(yè)態(tài)特征思維導(dǎo)圖

合的數(shù)學(xué)模型以及時(shí)空動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法是關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題，有待開(kāi)展深入研究。3多能流耦合建模及聯(lián)合求解仿真技術(shù)能源互聯(lián)網(wǎng)多能源系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要包括多能流的耦合、轉(zhuǎn)化模型和多能流系統(tǒng)的混合潮流模型[16]。建立描述多種能源系統(tǒng)運(yùn)行特性的耦合多能量流的數(shù)學(xué)模型，并明確基礎(chǔ)約束條件是能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行的理論基矗3.1多能流耦合的建模方法針對(duì)耦合多能源系統(tǒng)的分析建模，目前通常采用能量樞紐(EnergyHub,EH)抽象描述。將一個(gè)多能源系統(tǒng)抽象成為如圖2所示的輸入-輸出雙端口網(wǎng)絡(luò)。圖2多能源系統(tǒng)的輸入-輸出端口模型Fig.2Input-outputportmodelformulti-energysystems能量樞紐模型通過(guò)能源輸入到負(fù)荷輸出端口的耦合矩陣來(lái)表示電、氣、熱等多種能源形式之間的轉(zhuǎn)換、傳輸及存儲(chǔ)等關(guān)系，如式(1)、式(2)所示。LCP(1)1111211221222212.........nnnnnnnnLcccPLcccPLcccP(2)式中，12nPPPP為風(fēng)、光、氣、電等各種形式注入能源組成的輸入變量；12nLLLL為電、熱、氣等能源組成的輸出變量；111212122212.........nnnnnncccccccccC為耦合矩陣，其中的元素ijc稱(chēng)為耦合轉(zhuǎn)換系數(shù)，表示第j種輸出能源和第i種輸入能源的比值。耦合矩陣描述了各種形式的能源從輸入到輸出，在能量樞紐內(nèi)部的能量分配、轉(zhuǎn)換關(guān)系。能源分配即輸入能源按一定比例分配到不同的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，能源轉(zhuǎn)換即輸入能源通過(guò)能源轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換為其他形式的能源，存在一定的轉(zhuǎn)換效率，即CηN(3)式中：()ijN為分配矩陣，ij為能源分配系?

能源種類(lèi)、溫度等為變量的函數(shù)。能源耦合矩陣中存在這些非線(xiàn)性元素，受到能源種類(lèi)不同、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等因素的影響，故能量樞紐的模型并非簡(jiǎn)單的線(xiàn)性方程組。計(jì)及儲(chǔ)能設(shè)備、用戶(hù)的需求側(cè)響應(yīng)、電動(dòng)汽車(chē)等因素影響，耦合矩陣中也可以添加相應(yīng)因子來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展建模。能量樞紐這一概念在能源互聯(lián)網(wǎng)中起著十分重要的作用，如圖3所示，是多種能源之間實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化的樞紐，體現(xiàn)了多能源綜合管理的“橫向突破”，同時(shí)也加深了能源“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”各環(huán)節(jié)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了能源生產(chǎn)到消費(fèi)的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的“縱向突破”。圖3考慮能量樞紐的能源互聯(lián)網(wǎng)框架圖Fig.3Energyinternetframeworkmapconsideringenergyhub3.2多能流網(wǎng)絡(luò)的交互機(jī)理3.2.1單一能源系統(tǒng)的潮流方程本文主要分析說(shuō)明電力系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)等3個(gè)能源系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)潮流模型。1)電力系統(tǒng)的潮流方程電是能源互聯(lián)網(wǎng)多能源系統(tǒng)的核心，分析電力網(wǎng)絡(luò)的潮流模型是理解多能源系統(tǒng)交互機(jī)理的基矗常見(jiàn)的電力潮流計(jì)算方法是面向節(jié)點(diǎn)的，遵循電磁學(xué)定律，以各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角作為主要狀態(tài)變量，圍繞節(jié)點(diǎn)有功、無(wú)功潮流平衡構(gòu)建方程，輸電支路ij的有功功率ijP、無(wú)功功率ijQ分別為2()cossinijsiijiijijijijijijPggVgVVbVV(4)2()cossinijsiijiijijijijijijQbbVbVVgVV(5)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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