4)该模型既可对现有的综合能源系统进行抽象建模,也可以作为能源网络中的能量自治单元或广义节点,为区域综合能源系统规划分析做出理论指导。一种以能源集线器为支撑骨架的综合能源系统形态如图2所示。
图2以能源集线器为支撑骨架的综合能源系统形态
基于能源集线器的区域综合能源系统分析仍存在一些不足,主要体现在以下几个方面:
1)能源集线器适用于某时间断面或某时间序列下的能源稳态分析,不考虑能量在传输和转换过程中的损耗,无法考虑能源环节的任何动态以及多时间尺度特性;
2)能源集线器建立在能源的输入与输出侧不相关的基础上,然而现实中随着信息系统的发展和控制理论的应用,存在着能源输入与输出相关的系统,对于这类系统目前能源集线器无法分析;
3)能源集线器的数学表达局限于数据的离散化,此外,对于耦合矩阵奇异的情况该模型无法处理。
3论文重点内容
基于能源集线器及其扩展模型,本文进一步讨论了以下4方面问题:
1)基于能源集线器的能量流分析;
2)基于能源集线器的优化分析;
3)基于能源集线器的规划分析;
4)基于能源集线器的需求侧管理分析。
4结论
本文首先对综合能源系统进行跨区级、区域级和用户级的层次划分,以电力、天然气、热力典型能源系统为研究对象,在总结归纳综合能源系统关键组件的基础上,应用能源集线器概念对区域综合能源系统稳态建模进行分析,对其能量流、优化、规划、需求侧管理等问题进行探讨,并结合算例对基于能源集线器的能量流分析进行阐述,旨在提供一种多能源协同利用的研究思路。
目前综合能源系统相关研究大多仍停留在稳态分析层面上,现有的统一模型无法考察能源系统的动态特性与多时间尺度特性;对综合能源系统安全稳定运行边界以及连锁故障隐患的分析较少,缺乏统一的量化指标;对能源市场的构建仍处于初步阶段。后续将针对综合能源系统统一建模理论与仿真技术、动态和安全性分析技术、规划与优化运行技术等方面开展相关研究。