? 计及未来负荷的充电优化 ? 风电-电动汽车互补优化 ? 充电站选址与优化
? 面向减小不确定性的不同形式的可再生能源联合并网发电
? 含负荷参与的电力系统多时间尺度优化调度方法
? 面向高效利用可再生能源的电力市场机制设计
12
关键技术4：基于云端的多终端用户综合 能量管理服务(service)
云端能量管理服务
YF13-5
YF13-3
F24-2 F24-4
F24-6
YF13-4
YF13-6
YF13-7
F24-7 F24-9
F24-8
YF13-13
YF13-12
YF13-8
YF13-9
YF13 -10
YF13-11
F1-13
YF13-14
F1-3
智能家庭
智能园区 可再生能源基地 13
关键技术5：基于自律协同架构的EMS家族
N-EMS
G-EMS
W-EMS
P-EMS
S-EMS
D-EMS
C-EMS μ-EMS
CHP-EMS ST-EMS
F-EMS
B-EMS
H-EMS 14
目录
背景与挑战 研究内容 已有研究
15
已有研究 1
含风光储冷热电联供家庭/微网能量管理建模和优化研究
? 不同系统的协调优化控 制方法和策略
燃料网 信息网
热力网
? 电热耦合联合优化调度 ? 计及负荷响应特性的电
热联合优化运行 ? 计及供热系统热惯性的
风电消纳优化控制
? 考虑带宽约束的网络 拓扑优化
? 信息可靠性的改善
电力网
? 加油站/加气站/充电站 的混合选址
? 智能交通系统
交通网
? 计及电网-交通信息的充 电导航
? 信息-物理系统网络接口的确定与建模 ? 基于运行评估需求，建立信息系统等值模型
信息网
? 燃料网稳态建模(气/油/煤…) ? 燃料网暂态建模仿真
燃料汽车 ? 交通网拓扑建模
? 基于交通数据的驾驶行为分析
负荷
燃料网
交通网
组成 元素
燃烧锅炉
状态估计 多能流计算
电动汽车
热源
热力网
? 热力管网(准)稳态建模 ? 建筑物热动态建模和分析 ? 热力系统热惯性建模和化简
分布式发电 自由接入 信息对等
6
三大挑战
挑战1-不同形式能源互联 挑战2-终端用户广泛参与 挑战3-自由多边的互联网架构
7
目录
背景与挑战 研究内容 已有成果
8
能源互联网 EMS共性结构
其他EMS 家族成员 互动
EMS
EMS 家族成员
调度计划
安全评估
协调控制
感知
建模
所管辖能源互联网 9
关键技术1：多能流状态感知与在线建模
0.6
0.4
0.2
) W
0
(M
率 功
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
热网管道 10 断开 :电网线路功率
4
分开分析 联合分析
3
热网管道 10断开 :热网流量
分开分 析 联合分 析
2
(m/s) 1 量 流0
-1
1
2
3
4
5
6
7
8
电网线路编号
-2
0
5
10
15
20
25
30
热网管道编号
热网管道10开断时分开分析和联合 分析电网和热网能流区别
F65-9 F65-10
F01-2
G
YintianF01
F24-4 F24-5
F1-9 F1-8 F1-7 F1-6
F16-4 F16-3 F16-1
F24-3 F24-6
F1-12 F1-11 F1-10
GangxiaF24
G
F24-1
F24-3
F24-5
Yay uanF13
G
YF13-1
YF13-2
电力网
可控 负荷
热电耦合
? 考虑分布式发电的电网建模 ? 微电网内部和对外等值模型 ? 考虑出力不确定性的潮流计算 10
关键技术 2：能源互联网在线安全评估
能源互联网在线安全评估
能源互联网安全控制策略
? 安全评估框架和预想故障集选取 ? 耦合系统相互影响机理分析
综合能源网`络灵敏度分析 ? 安全控制模型及求解算法 ?
电网 潮流 计算
耦合 元件 约束
热网 热流 计算
热源计算
水力计 算
水力计 算
供水热 力计算
回水热 力计算
负荷计算
电热耦合网络模型和多能流计算 17
已有研究 3
电热耦合网络相互影响机理和安全评估
ShixiaF65
G
F65-1
F65-4
F65-2 F65-3
F65-5
F65-6
F65-7
F65-8
F01-1
PCC 电储能装置 光伏发电 风力发电
冷储能装置
天然气
电冷转换设备
CCHP
冷热电联供
冷系统
电系统
用户
1
电热转换设备
热储能装置
……
用户
2
……
热系统
含风光储冷热电联供家庭/微网架构
40 30 20 W P/k 10
0
冷 负荷 CCHP 冷 出 力 冷 储能 蓄 冷 冷 储能 放 冷 电 冷转 换
-10
-20 0
能源互究内容 已有成果
2
能源互联网
能源
电、热/冷、天 然气、风…
互联
Internet 架构与体验
网
终端用户 广泛参与
不同形式 能源互联
能源的转换
能量的管理
燃气 电力 热力
不同空间 能源互联
能源的传输
3
挑战1——不同形式能源互联
燃气
燃气轮机
热电联产
? 安全评估指标体系
不同网络安全控制协调策略 ?
? 考虑互动负荷 ? 安全分析高效求解算法
热力网 交通网
信息网
燃料网 电力网
物理信息系统联合安全评估
基于稀疏技术的高效算法 ? 物理信息系统故障建模 ?
物理信息系统故障影响评估 ?
关键技术3：能源互联网优化调度与协调控制
? 综合能源网络最优潮流 计算（燃料-热力-电力）
10
5 热 电联 合 优 化消 纳 的可 再 生 能源
冷 热电 独 立 优化 消 纳的 可 再 生能 源
冷 热电 联 合 优化 消 纳的 可 再 生能 源
0
0
5
10
15
20
25
可再生能源Time 消纳(冬)
16
已有研究 2
电热耦合网络综合建模和多能流计算
热电耦合 (CHP)
电力网络 供热网络
电热耦合网络
电制氢
储气
如何EMS 推广到多能流耦合网络？
电力
锅炉
热力
循环泵
热泵
储电
储热
挑战2——终端用户广泛参与
区域
区域
光面伏向海量用户能量管理谁来做？在哪做？
电站
智能 家庭
智能 楼宇
风电场
核电厂
智能 工厂
…… 火电厂
5
挑战3——自由多边的互联网架构
提供类似Internet的体验 大一统的集中式能量管理架构能难源以路为由继器？
5
10
15
20
25
冷负荷供Tim给e 组成(夏)
40 30
20
h
W /k
10
Q
0
CCHP 产 生 余 热 量 余热锅 炉补燃产生热 量 供热分 配到的余热量
供冷分 配到的余热量 补燃热 量用于供热 补燃热 量用于制冷
-10
-20 0
5
10
15
20
25
Time
热负荷供给组成(夏)
25
20
15 W P/k