【摘 要】
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随着能源互联网及综合能源系统（Integrated Energy System,IES）理念的发展,电力系统与供热系统的耦合水平不断加深,电-热之间的互补协同可为电-热耦合型IES提供一种基于电-热协同的可调控灵活性（简称“电-热协同灵活性”）资源,并成为系统中电能与热能“源-荷”平衡的一种等效“能量缓冲”,有助于辅助IES实现降低运行成本等目标。本文以电-热协同灵活性为研究核心,以一种“源-网”
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随着能源互联网及综合能源系统（Integrated Energy System,IES）理念的发展,电力系统与供热系统的耦合水平不断加深,电-热之间的互补协同可为电-热耦合型IES提供一种基于电-热协同的可调控灵活性（简称“电-热协同灵活性”）资源,并成为系统中电能与热能“源-荷”平衡的一种等效“能量缓冲”,有助于辅助IES实现降低运行成本等目标。本文以电-热协同灵活性为研究核心,以一种“源-网”协同的电-热耦合型IES典型场景为例,沿着“概念-机理-运行调控-评价”的研究路线对电-热耦合型IES挖掘利用电-热协同灵活性的相关问题开展研究,主要研究工作如下:1)在梳理电力系统灵活性概念发展脉络的基础上,参照其思路提出一种电-热协同灵活性的概念,定义了其多维属性特征,进而给出电-热耦合型IES“源-网-荷”各侧典型灵活性环节的建模方法,并分析电-热协同灵活性的应用机理。2)基于供热管网灵活性潜力,提出一种“源-网”协同的电-热耦合型IES日前优化调度方法,通过在供热管网调控安全约束中增加工质温度梯度限制,并定义供热管网的虚拟储能模型来刻画其为IES提供的灵活性大小。典型算例验证表明,该方法可有效降低IES运行成本,同时供热管网调控工质温度的安全约束限制对其灵活性应用潜力有重要影响。3)针对日前优化调度过程中利用供热管网灵活性潜力时可能使供热管网寿命加速损耗的问题,提出一种考虑供热管网寿命的电-热耦合型IES运行经济性评价方法。基于泊尔姆格林-米纳（Palmgren-Miner）规则建立供热管网的低循环疲劳寿命分析模型,进而引入全寿命周期等年值成本评价电-热耦合型IES利用供热管网灵活性潜力时的经济成本。该方法可综合评价供热管网灵活性利用过程对IES运行经济性提升和对供热管网寿命带来的影响,辅助供热管网调控安全约束的选取。构建典型算例验证了该方法的有效性。
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