随着能源短缺和利用效率低下等问题日益凸显,强调多能源(电、热、气等)耦合,优势互补的综合能源系统是当前的研究热点。电热联合微网就是其中的典型应用。电热联合微网以微电网为载体,充分利用其自治运行能力与灵活性,通过三联供、电热泵等多能耦合元件实现对多能源的接入与控制,提高能源利用效率、促进新能源消纳,发挥多能互补优势。电热联合微网以终端用户电能、热能等能源需求为基础,接入可再生能源、微型燃气轮机、制热元件等多种供能设备,通过统筹规划、多能互补提高供能质量与能源利用效率。电热联合微网的研究重点是电能流与热能流的耦合。电、热能相互比较,电能具有“易传输,难存储”的特点,而热能具有“难传输,易存储”的特点。电能的输配技术成熟,响应速度快,作为能流调配的能量形式优势明显。热能的惯性大,存储成本低,在多能耦合系统中能有效平抑能流波动。电热联合微网在对电、热耦合节点控制的基础上,发挥电、热互补优势,优化能源消纳与梯级利用。本文围绕电热联合微网协调消纳与梯级利用优化,研究短时间尺度的联络线功率平抑策略与长时间尺度的梯级利用调度策略,取得的成果如下:(1)基于需求侧响应技术,优化控制蓄热热泵群有效平抑联络线功率波动。分析了电热联合微网联络线功率控制目标,通过波动分频的方法,控制热泵群启停平抑低频波动功率,热泵群功率调节与电储能共同平抑中高频波动功率。控制策略对热泵群的启停次数进行一致性优化,使热泵群整体均匀损耗;利用功率调节优化电储能的充放电转换次数,降低运行成本。控制策略有效平抑了联络线功率波动的同时,解决了用户参与此类项目的积极性问题,并降低了电储能损耗,实现经济优化运行。(2)基于能源梯级利用原理,建立电热耦合的梯级利用能量流模型,提出综合能源系统优化调度策略。在考虑“温度对口,梯级利用”的基本原则下,将综合能源系统的热能流品位详细区分,实现热能层级高效利用;区分用热负荷品位,实现温度对口的热能供给;考虑电热耦合关系在梯级利用中的积极作用,所提调度模型可根据负荷波动、峰谷电价等因素灵活调整供能方案,适应性强。(3)基于多时间尺度,融合梯级利用调度策略与联络线功率平滑策略,提出综合调控策略。调度策略通过滚动优化方式调整电热联合微网中各设备的运行计划,功率平滑策略以电热泵与电制冷为核心控制元件,根据其他设备的运行计划,在严格满足多能负荷的前提下,实现联络线功率波动抑制。综合调控策略同时实现了系统低成本的经济运行与平滑的联络线功率。最后总结了全文,并提出未来的研究方向。