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【精彩论文】综合能源系统控制自由度指标及其对经济调度的影响
观点凝练
摘要：综合能源系统通过多能流耦合转化，向用户提供多样化的能源供给服务。相比传统的独立供能系统，综合能源系统具有更大的控制自由度。针对如何衡量系统的控制自由度这一问题，首先提出了表征多能流相互转换能力的可转换性指标，以及表征用户侧选择能源空间的可替代性指标，并给出了这两个指标的计算方法。其次，考虑控制自由度对于综合能源系统优化运行的影响，建立了冷-热-电-气综合能源系统的经济调度模型。最后对算例进行仿真分析，结果证明提高综合能源系统的可转换性和可替代性两个控制自由度指标可以降低系统的经济调度成本。
结论：本文研究提出了综合能源系统的可转换性和可替代性两个控制自由度指标，并给出了相应的指标计算方法。这两个指标反映了综合能源系统在优化控制方面的灵活程度，也是体现综合能源系统区别于传统独立供能系统的关键特性。考虑到控制自由度对于综合能源系统优化运行的影响，本文建立了冷-热-电-气综合能源系统的经济调度模型，并通过算例仿真分析了综合能源系统的可转换性和可替代性两个指标对经济调度成本的影响。基于本文研究工作可得出以下结论。
（1）综合能源系统的可转换性指标越高，各能流互补优化的空间越大；可替代性指标越高，用户选择能源的余地越多，参与需求侧响应的能力越大。
（2）提高综合能源系统的可转换性和可替代性指标，虽然需要增加网侧转换设备和负荷侧供能设备，但有利于降低系统经济调度成本。
（3）不同的转换设备、不同的替代型负荷对于综合能源系统经济调度成本的影响不同，因此在综合能源系统规划阶段须优化设计。
（4）综合能源系统可优化空间的大小与可转换性、可替代性两个控制自由度指标高低不是严格的比例关系，因此有必要合理规划设计综合能源系统的控制自由度。
需要指出的是，提高综合能源系统的控制自由度通常要以增加网侧转换设备和负荷侧可替代设备为代价，后续将考虑如何权衡综合能源系统的控制自由度指标和设备增设成本的最优规划设计以及经济调度问题。
引文信息
郑涛, 戴则梅, 姚家豪, 等. 综合能源系统控制自由度指标及其对经济调度的影响[J]. 中国电力, 2021, 54(4): 95-106, 118.ZHENG Tao, DAI Zemei, YAO Jiahao, et al. Control freedom index of integrated energy system and its impact on economic dispatch[J]. Electric Power, 2021, 54(4): 95-106, 118.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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