特约主编寄语 | “区域综合能源系统规划与运行技术”专栏

主编寄语

      综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源资源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济，在满足多元化用能需求的同时有效提升能源利用效率，进而促进能源可持续发展的新型一体化能源系统。近些年来，针对区域综合能源系统的相关研究已经引起学界的广泛关注，特别是与系统目标实现联系最为紧密的规划和运行领域，其中存在的诸多复杂的科学和工程技术新问题，亟待进行深入的研究探讨。

为展示该领域在国内外的最新进展和发展趋势，交流学术和技术成果，《中国电力》编辑部密切关注该技术领域的前沿问题和国家重大项目的最新动向，邀请我们作为特约主编，共同策划“区域综合能源系统规划与运行技术”专栏，围绕区域综合能源系统的技术和方法，征集电力系统科研及从业人员在该领域的理论成果、工程示范、观点视角等，希望能够为共同促进区域综合能源系统规划与运行技术的发展提供有益的思路。
本期专栏共收录6篇论文，针对区域综合能源系统规划与运行技术的具体问题进行理论与方法研究。郑涛等人通过分析提出可转换性指标以及可替代性指标，对综合能源系统的控制自由度问题进行了研究；针对综合能源系统下电动汽车大规模优化调度问题，陈岩等人提出了一种基于电动汽车分群的“风-网-车”联合消纳调度策略；张敏等人提出了一种针对热-电耦合微型综合能源系统的多目标鲁棒规划模型，实现了风电消纳率和系统运行经济性的共同提升；赵璞等人针对综合能源园区多能耦合的特点，提出了一种基于电能替代的园区综合能源规划评价方法；张海静等人考虑综合能源系统运营商和需求响应聚合商之间的交互博弈关系，建立了计及需求响应的区域综合能源系统双层优化调度模型；此外，徐文涛等人通过分析园区综合能源服务中能量流、信息流与资金流之间的关系，提出了开展园区综合能源服务发展的经营管理战略。
本期专栏希望集成相关领域专家学者的研究成果与经验，以期为中国发展综合能源提供理论、方法、机制、政策方面的支持与参考，希望对于未来的研究有所启迪。
最后，衷心感谢有关专家学者对本专栏的大力支持，感谢《中国电力》编辑部在本专栏的策划和出版过程中给予的大力支持！

特约主编

曾鸣，教授，博士生导师，华北电力大学能源互联网研究中心主任，中国能源研究会能源互联网专委会副主任兼秘书长，IEEE PES能源互联网专业技术委员会副主任委员，中电联售电与综合能源服务分会副会长，国家社会科学基金重大项目首席专家，享受国务院政府特殊津贴。曾任国家能源局“能源互联网行动计划”筹备组组长并参与最新一轮电力体制改革的纲领性文件《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发〔2015〕9号文）及其核心配套文件的讨论和起草工作。主要研究领域：能源互联网，综合能源系统，电力工业市场化改革与运营。

曾博，工学博士，副教授，华北电力大学电气与电子工程学院输配电系统研究所副所长。IEEE-PES能源互联网技术委员会(中国)综合需求响应工作组召集人、中国电机工程学会分布式发电及智能配电专委会分布式电源与微电网学组委员、CIRED WG 2018-1(电动汽车并网融合)工作组成员。过去5年共主持国家自然科学基金、国家重点研发计划及各类企事业单位科研项目10余项。获省部级科技进步奖3项，中国能源研究会能源创新奖3项，国家能源局软科学研究优秀成果奖1项。获得国家发明专利授权8项并实现工程转化1项，以第一/通讯作者发表SCI/EI检索论文40余篇，ESI高被引论文1篇。先后获得中国电工技术学会年度优秀论文奖、中国电机工程学会期刊优秀论文奖，多篇论文被中信所F5000顶尖学术论文库收录。《中国电机工程学报》、《电网技术》期刊优秀审稿人。主要研究领域：综合能源系统优化规划、信息物理社会系统建模与分析。

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01

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。

02

摘要：为解决电动汽车的大规模实时优化调度问题，在建立电动汽车状态矩阵的基础上，提出电动汽车状态集群划分新方法。定义功率满意度及时间满意度，加权和为用户满意度，并以经济收益与满意度最大为目标，构造基于电动汽车分群的“风-网-车”实时联合消纳调度模型。针对并网运行的风电场出力与电动汽车负荷不确定性问题，研究可信性理论与模糊机会约束的融合，引入可信性测度指标，对模糊机会约束条件进行清晰化等价处理。最后，采用考虑外点罚函数法并带收缩因子的粒子群优化算法对调度模型进行优化求解，通过算例验证该模型及调度策略的优越性。

03

摘要：由于可再生能源出力具有高度随机性和间歇性，其大规模并网会严重影响电力系统的安全稳定运行。为促进可再生能源消纳，可通过大力发展热-电耦合微能源系统解决此问题。为此，提出一种考虑风电不确定性的热-电耦合微能源系统多目标鲁棒规划方法。以投资运行成本最小及系统峰谷波动最小为目标，构建热-电耦合微型综合能源系统多目标鲁棒规划模型。采用NSGA-II和TOPSIS相结合的求解算法实现多目标问题求解。仿真结果表明，该方法可以提高风电利用率和系统经济性，对于工程应用有一定的参考价值。

04

摘要：针对综合能源园区多能耦合的特点，对其建设效果的影响因素进行分析，考虑电能替代工作的积极影响，以社会效益、能源利用效率、可靠性、经济性和环保性为准则构建综合评价指标体系和指标量化计算模型，并介绍指标计算方法。提出了一种采用组合赋权法优化物元可拓模型的综合评价方法，该方法采用基于“权重偏差向量最小”的组合赋权法集成主、客观权重，并将求得的期望组合权重用于物元可拓模型以求解园区建设方案评定等级。通过算例分析验证评价模型和方法的科学性和合理性，并证明电能替代设备对园区建设效果的推进作用。

05

摘要：需求响应聚合商通过需求响应聚合用户的可转移负荷和可削减负荷，提高区域综合能源系统运行的灵活性和经济性。考虑综合能源系统运营商和需求响应聚合商之间的交互博弈关系，建立了计及需求响应的区域综合能源系统双层优化调度模型。上下层分别以区域综合能源系统运营商和需求响应聚合商经济收益最大为目标，利用KKT条件和线性化方法将双层模型转化为单层混合整数线性优化模型进行求解。结果显示，通过分时电价和需求响应补偿价格引导用户调整用能计划，可在提高综合能源系统运营商和需求响应聚合商的利润的同时实现削峰填谷，减少对电网安全稳定运行造成的影响。

06

摘要：作为综合能源服务领域当前最具落地条件的领域，园区综合能源服务已受到工业、学术界越来越多的关注。园区综合能源服务相关利益方之间存在复杂的业务和利益耦合，亟须通过研究梳理利益方运营关系，指导园区综合能源服务的健康有序发展。通过分析园区综合能源服务的能量流、信息流与资金流，得出利益方运营关系。基于此，以电网企业为例，提出了开展园区综合能源服务发展的经营管理战略，即按照“以点带线、以点带面”的市场开拓思路，以示范项目为引领，拓展综合能源服务项目落地。

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编辑：杨彪

审核：方彤

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