面向区域能源互联网的边云协同架构及其优化策略研究EI北大核心CSCD

现有区域能源互联网(regional energy internet,REI)呈现出多维度、多主体的运行特征,若采用传统集中式云端服务架构,系统易引发高延迟、云爆炸等问题。为此,提出一种边云协同架构及其优化策略。首先,建立REI的数学模型;其次,以REI为分布式边缘控制单元,建立含云服务层、边缘服务层、设备层的REI边云协同架构,以实际工作量分配计算任务;然后,综合考虑系统多方利益主体博弈关系,设计云服务层、边缘服务层优化策略;最后,在此基础上,为提升紧急情况下系统恢复运行的速度,提出一种应急处理方法。通过两种多REI算例测试,结果表明:与传统云端服务架构相比,所提架构在计算速度、应急处理速度方面具有显著优势;所提优化策略能够有效提升REI的运行收益。     

基于机会约束规划的智能楼宇与社区综合能源系统协调优化

为考虑智能楼宇(IB)与社区综合能源系统(ICES)协调优化中的不确定性及多主体的差异化利益诉求，提出了基于机会约束规划的IB与ICES主从博弈协调优化调度策略。首先，基于IB的蓄热特性，采用热阻-热容网络对热量在楼宇围护结构的热动态过程进行建模。随后，基于该热动态模型，构建了含可调散热器的楼宇用户热需求响应模型。其次，为考虑ICES和IB的差异化利益诉求，利用主从博弈方法对二者的协调优化进行建模。然后，为考虑风电和光伏出力不确定性对ICES与IB协调优化调度的影响，进一步采用机会约束规划的方法对ICES与IB的主从博弈优化模型进行求解。最后，通过算例验证了所提方法可以在风光出力不确定性下保证ICES与IB双方的经济利益，并在兼顾经济性的同时促进风光消纳。     

计及站-网损耗分摊的区域综合能源系统碳排放流计算方法

为应对日益严重的环境和能源问题,碳减排相关研究已成为重中之重,碳排放流能够辨析碳要素的流动。以此为研究背景,提出一种计及站-网损耗分摊的区域综合能源系统碳排放流计算方法。依据双层结构热力系统等效变换规则,构建电-气-热网络统一结构模型。在此基础上,对区域综合能源系统网络损耗实现双向分摊,碳排放流损耗等效至管线两端节点,明确网络损耗对应碳排放责任的主体。针对能源站碳责任的界定问题,在考虑能源站损耗的碳排放流集线器模型基础上,推广至标准化矩阵碳排放流集线器,并采用区域综合能源系统碳排放流统一矩阵计算方法,实现站-网损耗分摊下的碳排放流计算和分析。算例结果验证了所提方法的合理性和有效性,网损的双向分摊和考虑能源站损耗的碳排放流集线器模型使发电侧和用户侧更加公平地承担对应的碳排放责任,分布式多类型可再生能源的接入有利于提高全域新能源渗透率,降低站-网综合碳排放流损耗。     

考虑多能碳流约束的区域综合能源系统双层博弈扩展规划

随着能源和环境的问题逐渐受到社会重视,碳减排已经成为各类系统规划问题的研究要素,综合能源系统以其多能耦合的独特性对减排提效有着重要作用。以此为研究背景,提出一种考虑碳约束的双层Nash-Stackelberg博弈扩展规划方法。依据比例分摊原则建立系统线路碳流率和节点碳势计算模型,构建了考虑多能碳流约束的电网公司、天然气公司和能源站三大主体的规划收益模型,采用了不动点迭代的双层Nash-Stackelberg博弈规划方法,利用粒子群优化算法求解博弈模型,并引入Kriging元模型提高寻优效率。算例结果验证了所提方法的合理性和有效性,博弈规划满足了市场三大主体各自利益的最大化,而多能碳流约束的引入有利于引导投资方增加绿电设备的建设。     

面向可再生能源接入的综合能源系统熵态机理和分析方法

综合能源系统（IES）中不同品质能量的转换和高比例可再生能源集成背景下源荷的不确定性均增加了系统能量的不可用性。为统一量化分析上述场景中的能量不可用性，基于IES的网络属性，提出了面向可再生能源集成的IES熵态机理与分析方法。基于IES(火用)流机理模型，建立了IES物理层面热力学熵增机理模型；基于广义信息功理论，引入IES信息学等效热力学熵增机理模型。结合IES的网络化特征，定义了熵态、熵增流、熵增流量、熵增源、节点熵增等IES熵态基本概念。在此基础上，提出了IES各个环节的熵态建模方法。最后，通过算例系统验证了所提模型可有效求解IES的熵态分布，并探讨了源荷预测差异性对系统熵态分布的影响。     

基于全局灵敏度分析的电气互联系统韧性提升方法

为实现电气互联系统韧性的量化提升，文中提出了一种基于全局灵敏度分析的韧性提升方法。首先，通过推导得到基于影响增量的全局灵敏度，可以定量分析元件失效概率参数同时变化对韧性指标的共同影响。然后，全局灵敏度被引入预算限制场景和韧性达标约束场景下的元件强化方案优化模型中，以设计经济、有效的韧性提升方案。最后，以一次地震灾害场景下的电气互联系统为算例，验证了所提方法的有效性。     

含高比例可再生能源的电力系统运行可靠性解析评估方法综述

随着“双碳”目标的推进，高比例可再生能源广泛接入，电力系统呈现出不确定性因素多、源荷变化快、多重随机性强等特点，给电网的安全稳定运行带来了新的挑战。解析法是最常用的运行可靠性评估方法之一，具有数学模型清晰、计算效率稳定、枚举状态关系明确等优势，有助于保障电力能源的安全可靠供应。从电力系统运行可靠性的概念和评估流程出发，归纳亟待解决的问题。在此基础上，从可靠性评估效率提升、考虑极端灾害的不确定性建模和序贯解析评估3个方面归纳了现有研究成果及其存在的不足。最后，展望了含高比例可再生能源的电力系统运行可靠性解析评估方法的未来研究方向。     

基于可调鲁棒优化的工业园区供能系统自发电灵活性评估

工业园区通常具有本地多能源供能系统，可通过调整自发电参与电网灵活性市场服务，以促进可再生能源消纳，降低碳排放。为了准确评估其自身灵活性，同时降低传统鲁棒优化方法的保守性，提出一种基于可调鲁棒优化的灵活性边界求解框架。首先，参考典型灵活性服务对于服务提供商的要求，构建了工业园区供能系统多能耦合模型，并提出了相应的评估指标。接着，考虑工业园区供能系统状态不确定性，提出了一种基于箱式不确定集的可调鲁棒优化模型，通过在模型中引入保守度参数实现灵活性边界的灵活调控。该框架被应用于一个实际工业园区的供能系统中，结果表明该框架能够根据服务提供商灵活性能力和市场需求灵活地调控边界的保守性，兼顾灵活性服务带来的收益和不能按需提供服务的惩罚。