Page 7 - 电力与能源2022年第五期

第 43 卷第 5 期 电力与能源
2022 年 10 月 3 9
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DOI : 10.11973 / dl y n y 202205001
研究与探索

多能流耦合的综合能源系统规划运行一体化优化

陈云辉, 王伊晓, 潘 俊, 曹凌捷

( 上海电力设计院有限公司, 上海 200025 )

摘 要: 针对园区级综合能源规划需求, 建立了光伏、 风电、 电热锅炉、 热泵、 制冷机、 三联供、 燃气锅炉 7 类能
量转换元件与电储能、 蓄热、 蓄冷 3 类能量存储元件的实用化数学模型, 提出了“ 电、 热、 冷、 气” 多能流耦合输
入输出矩阵, 实现多能流之间耦合转换、 分配和存储关系的建模, 建立了以经济性为优化目标、 以设备容量与
运行边界等为约束的模型, 提出了双层迭代的规划运行一体化混合整数优化规划方法。算例研究表明, 所提
方法能够支撑规划运行一体化的多能协同综合能源系统最优规划。
关键词: 多能流耦合; 综合能源系统; 规划运行
作者简介: 陈云辉( 1991 —), 男, 硕士, 工程师, 主要研究方向为综合能源规划、 智能电网。
中图分类号: TM615 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2022 ) 05-0369-05
Inte g ratedO p timizationofPlannin g andO p erationof

Inte g ratedEner gy S y stem WithMulti-Ener gyFlowCou p lin g

CHEN Yunhui , WANG Yixiao , PANJ un , CAOLin gj ie
( Shan g haiElectricPowerDesi g nInstituteCo. , Ltd. , Shan g hai200025 , China )
Abstract : Inviewofthe p arkinte g ratedener gyp lannin g re q uirements , the p racticalmathematicalmodelises-
tablishedb y combinin g7kindofener gy conversioncom p onents ( viz. p hotovoltaic , windp ower , electricboil-
er , heat p um p , chiller , tri g eneration , g asboiler ) with3classesofener gy stora g ecom p onents ( viz.electrical
ener gy stora g e , heataccumulationandcoldstora g e ) .Italsop utforwardthe"electricit y , cold , heat , g as ,
multi-ener gy flowin p ut / out p utmatrix , realizin gthemulti-ener gyflowsamon gtransformation , distribution
andstora g e.Withtheob j ectiveofeconomico p timizationandtheconstraintsofe q ui p mentca p acit y ando p era-
tionboundar y , atwo-leveliterativemixed-inte g ero p timizationp ro g rammin gmethodis p ro p osedforinte g rated
p lannin gando p eration.Thecasestud yshowsthatthep ro p osedmethodcansu pp orttheo p timal p lannin gof
multi-ener gy coo p erativeener gy s y stem withinte g ratedp lannin gando p eration.
Ke ywords : multiener gy flowcou p lin g , inte g ratedener gy s y stem , p lannin gando p eration

人类社会对能源需求量的急剧增加导致化石 开源和节流两种途径, 实现环境友好和能源可持
类能源的过快和过度开发, 并由此引发了人类社 续供应的目标。
会对于环境污染和未 来能源供应能否持续的担 以新能源大规模开发利用为标志、 以再电气
忧。为应对这一全人类共同面临的挑战, 社会各 化为根本路径的新一轮能源革命, 正在全球范围
界已开展了大量研究, 主要体现在开源和节流两 深入开展。综合能源系统是满足多元供应体系的
方面。自 20 世纪五六十年代以 来, 以 计 算 机 技 具体实现方式 [ 4-5 ] , 已经成为世界各国能源转型争
术、 自动控制技术、 通信技术、 数据处理技术以及 相发展的重点。
网络技术等为标志的信息通信技术领域的大量变 综合能源系统实现“ 电、 热、 冷、 气” 横向多能
革创新, 为能源领域的进一步提升和发展提供了 源系统之间以及“ 源 - 网 - 荷 - 储” 纵向多能源供应环

强有力的技术支持。在信息通信技术的推动下, 节之间的生产协同、 管廊协同、 需求侧协同以及生
能源领域先后出现了智能电网、 综合能源系统、 能 产和消费间的 互 动 [ 6-8 ] , 可 以 促 进 可 再 生 能 源 消
源互联网 3 种重要技术 [ 1-3 ] , 其目的都是希望通过 纳, 保障供给侧和需求侧元素的友好接入, 提升多