电力论文哪里有？本文根据综合能源系统的基本结构、能源传输关系，分析了电力、热力、天然气子系统的能量转换关系。然后从优化调度的思想出发，构建了综合能源各子系统的数学模型，该模型包含电、热、气子系统的供应源、传输网、负荷环节，并对系统内涉及多种能源转换的耦合设备进行了分析与建模，为后续优化调度模型的设计提供了基础。
1 绪论
1.2 国内外研究现状
本节将从综合能源系统优化调度出发，介绍有关 IES 的发展现状、IES 的优化调度研究现状、以及本文所考虑的计及动态特性、电转气技术的 IES 优化调度研究现状。
1.2.1 综合能源系统发展及优化调度现状
综合能源系统与传统电力系统相比，大量使用了现代电力电子器件、物联网通信技术，形成了一个高度复杂的能源枢纽，彼此通过互动的网络将各个环节的信息与能流传递。IES 其供给侧能源种类多样涵盖了电、气、热能，可以实现多种子系统能源间的网络互连、优化运行；IES 在能源传输上，通过 CHP 单元机组、电转气设备实现电能对天然气、热能的互补；IES 在需求侧上需求广泛，涵盖了储能装置、电动汽车、余热利用转置和燃料电池等新型设备。由于在源、网、荷上的能源形式的多样化，使得能通过分析系统内各个设备单元特性并作为综合能源系统调度的安全高效有效手段，也因此综合能源系统受到了世界各国的研究重视。
2003 年，美国能源部制定了 Grid 2030 计划，该计划对美国未来能源系统的发展的预期目标作出了升级，同时研讨了未来综合能源系统的发展路径、需要应对的挑战等，旨在实现美国电力基础设施的升级、能源的多样性、改善输电系统的安全运行、高效能、相关电力政策的发展、电力交易市场的运行等。该计划旨在利用包括可再生能源、电力和热力的分布式联产装置、核能等综合能源系统设备，提高总体系统的能源利用率、以及系统的内部功能，从而改善系统的输电运行安全性，形成有效的市场运作体质。该远景目标涵盖了国家电力主干网、区域互联、地方配电系统及微型电网的长期规划，促进热电联产、以及分布式能源（Distributed Energy Resources，DER）技术，提高整体系统内可再生能源的渗透率，随后在需求侧形成能源多样的分布式用能用户，实现电力、热力、冷力的生产控制。2008 年，能源互联网的雏形首次在美国北卡罗莱纳州立大学被提出，并设计了“未来可再生电能传输与管理系统”（FREEDM）项目。该 FREEDM 项目旨在利用在电力电子、数字通信和主动控制系统等技术构建智能的配电网，实现提高分布式可再生能源渗透率及分布式储能并网，构建高效配电系统[11]。同时美国马里兰大学推动了楼宇冷热电联产(Buliding Combined Heat Power，BCHP)项目，改项目旨在针对用户侧的楼宇为核心的综合能源系统，利用冷热电联产机组等核心设备，打造一个小型区域的冷热电综合能源系统，实现能源的梯级利用。美国注重对智能配电网、综合能源系统相关重点领域开展前沿探索，开展的相关示范项目，从政策和实践上共同作用，形成了相对健全的监管体系，同时也促进了页岩气能源的开发，为综合能源系统的研究奠定了较好的基础。
3 计及热网动态特性的电热综合能源系统优化调度
3.1 电热综合能源系统动态特性分析及建模
电热综合能源系统因其多能源、多能流的特点，使之在能源的传输上存在不同时延的特性，具体体现在电力系统的传输时间常数小，热力系统受到传输煤质约束，其时间常数较大。同时因为热网在传输中的延时及与管道的损耗，若通过针对系统内热负荷曲线实现热网的调度将使得优化调度偏离预期，使得系统运行成本上升、影响了系统的灵活性。因此，在保障电热综合能源系统的经济运行下，需通过计及热网动态特性，分析其时延、温度损耗特性，并在优化调度方案中挖掘其热惯性用以蓄能。综上，本章将对热网动态特性分析并精细化建模，设计电热综合能源系统优化调度模型，并线性化该模型求解，最后通过算例仿真分析计及热网动态特性的优化调度相比经典优化策略方案的成本、消纳能力的提升。
二级管网通常和热力用户相连，相较与一级管网一般距离短、支路多、各个区域的热负荷较小，通常将换热站下属二级管网全部热力用户需求作为该换热站节点的热力负荷需求，所以在本章的建模中，主要针对一级管网进行建模分析。一次管网中其状态过程受到下述偏微分方程的约束[51]：
4 计及动态特性和电转气的综合能源系统优化调度
4.1 电-气-热综合能源系统特性分析及网络建模
如综合能源系统的典型结构示意图 2-1 所示，电-气-热能源在各子系统中通过耦合设备实现各能源间的转换，这也提供了综合能源系统利用率。综合能源系统中热力、天然气系统均由庞大的传输网络组成。天然气网系统的传输同热力系统一样较电力系统具有较大的时间常数及时延、管存效应。
4.1.1 天然气网络动态特性分析与建模
天然气管道示意图如图 4-1 所示，天然气管道中天然气从气源流向天然气用户。在天然气系统总体的动态平衡的关键就在于管网内的平衡及其管存特性。在假设传输过程是在恒定温度下的不稳定流动下，气网气体传输由连续性方程、气体运动方程、能量方程制约，其管道内总质量不变、且管网内全部天然气的能量平衡[56][57]。在分析天然气管网传输的动态过程时，一般需要假设气体在等温度等流量的状态，且管道摩擦系数不变此时天然气传输收到（4-1）~（4-4）所示的连续方程、运动方程、气体状态、气体流速方程制约。
4.2 计及动态特性和电转气的综合能源系统优化调度模型
4.2.1 优化模型框架
计及动态特性的综合能源系统优化调度模型框架如图 4-5 所示。本模型以综合能源系统热网、气网的网络约束为主，并通过 CHP 机组、电、热、气等负荷等信息，设计考虑综合能源系统的经济性、可再生能源消纳目标，对系统内各类成本进行分析，得到在该模型下的最优化调度方案。
5 结论与展望
5.2 展望
针对本文现有的计及动态特性的综合能源系统优化调度研究，还存在一些研究空白值得继续探索：
（1）本文考虑热网、气网的动态特性的同时也相应的会带来热网、气网在传输损耗，也这一部分相当于增加了综合能源系统内的热、气负荷，可能会带来 CHP 机组热出力的增加并由于其热电强耦合特性，其电出力也相应增加使得可能挤占风电的上网空间，进而引起新的可再生能源消纳问题。因此针对热网、气网的动态特性过程仍值得深入分析其后续在优化调度的变化过程。
（2）本文研究的综合能源系统能流特征复杂但本文仅从固定调度周期出发，没有考虑不同电、热、气能流的配合过程。后续可以针对不同电、热、气能流的自身动态过程以及动态时间，构建变调度周期的优化调度模型，以提高综合能源系统的调度精度。
参考文献（略）
