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传统化石能源的日渐枯竭和环境的恶化促进了能源系统的改革和发展。目前，能源系统逐渐由传统电、气、热系统独立运行供应模式向多能耦合协调运行模式转变，微能源网（micro energy grid，MEG）应运而生。微能源网中不同能源网络的动态特性及其相互的耦合关系，势必会给微能源网的可靠性评估带来新的挑战。此外，伴随微能源网而生的多能存储技术和综合需求响应技术，在改变系统优化运行的同时，也会给微能源网的可靠性带来积极的影响。
基于此，本文受“国家重点研发计划资助项目（2017YFB0902200），国家电网公司科技项目（5228001700CW）”的资助，围绕多微能源网（multi-micro energy grid，MMEG）的日前经济调度和可靠性评估等问题展开研究，主要研究内容如下：
合理安排各微能源网间的能量交互及其内部能量转换、存储装置的出力，可有效降低多微能源网的总运行成本。为此，建立一种考虑多能存储和微能源网间能量交互的多微能源网日前经济调度模型。首先，基于能源枢纽概念搭建含多种能量转换装置和多能存储装置的微能源网模型；然后，以系统能量交互成本和弃风弃光惩罚成本之和最小为目标，建立计及多能耦合和多能存储的单个微能源网日前经济调度模型。最后，考虑多个微能源网之间的多种能量交互及其对可再生能源和微源出力的影响，建立多微能源网的日前经济调度模型。该模型为混合整数线性规划模型，采用GUROBI求解器进行求解。以多电型、缺电型和平衡型微能源网耦合而成的多微能源网为例进行分析，算例表明：电转气（power to gas,P2G）技术和多能存储技术可有效提高系统的可再生能源利用率并降低系统运行成本；考虑微能源网间的能量交互后，各类型微能源网的经济性均有提升。
微能源网中多能存储和热动态特性的协调调度，可实现微源出力和负荷需求在不同时段上的转移，提高系统运行可靠性。为此，基于前述建立的多微能源网日前经济调度模型，提出计及多能存储和热动态特性的微能源网最优负荷削减模型，进而提出微能源网可靠性评估方法。首先，考虑供热管网的传输延迟和温度损耗，基于节点法建立供热管道模型，并依照热负荷特性将热负荷分为常年性热负荷和季节性热负荷，建立热负荷动态特性模型。其次，考虑热能传输环节中的热网动态特性和热负荷需求的惯性，建立微能源网的最优负荷削减模型。最后，将最优负荷削减模型和时序蒙特卡罗模拟法有机结合，提出计及多能存储和热动态特性的微能源网可靠性评估方法。以某缺电型微能源网为例进行分析，算例表明：考虑热动态特性和多能存储的协调优化，微能源网的可靠性得到显著提升。
在微能源网可靠性评估方法上，进一步考虑微能源网多种负荷的需求响应和微能源网间的多种能量交互，提出一种多微能源网的可靠性评估方法。首先，将电负荷和热负荷分为柔性负荷和非柔性负荷，并在季节性热负荷模型中增设可接受温度区间，建立多微能源网的综合需求响应模型。然后，基于前述建立的多微能源网日前经济调度模型，在目标函数中增设综合需求响应补偿成本和负荷削减成本，考虑微能源网间能量交互和综合需求响应等约束，建立多微能源网的最优负荷削减模型。最后，采用时序蒙特卡罗模拟法评估多微能源网的可靠性。算例表明：所提可靠性评估方法可以实现对多微能源网可靠性的准确评估，此外，考虑综合需求响应和微能源网间的能量交互可提升系统的可靠性。
基于此，本文受“国家重点研发计划资助项目（2017YFB0902200），国家电网公司科技项目（5228001700CW）”的资助，围绕多微能源网（multi-micro energy grid，MMEG）的日前经济调度和可靠性评估等问题展开研究，主要研究内容如下：
合理安排各微能源网间的能量交互及其内部能量转换、存储装置的出力，可有效降低多微能源网的总运行成本。为此，建立一种考虑多能存储和微能源网间能量交互的多微能源网日前经济调度模型。首先，基于能源枢纽概念搭建含多种能量转换装置和多能存储装置的微能源网模型；然后，以系统能量交互成本和弃风弃光惩罚成本之和最小为目标，建立计及多能耦合和多能存储的单个微能源网日前经济调度模型。最后，考虑多个微能源网之间的多种能量交互及其对可再生能源和微源出力的影响，建立多微能源网的日前经济调度模型。该模型为混合整数线性规划模型，采用GUROBI求解器进行求解。以多电型、缺电型和平衡型微能源网耦合而成的多微能源网为例进行分析，算例表明：电转气（power to gas,P2G）技术和多能存储技术可有效提高系统的可再生能源利用率并降低系统运行成本；考虑微能源网间的能量交互后，各类型微能源网的经济性均有提升。
微能源网中多能存储和热动态特性的协调调度，可实现微源出力和负荷需求在不同时段上的转移，提高系统运行可靠性。为此，基于前述建立的多微能源网日前经济调度模型，提出计及多能存储和热动态特性的微能源网最优负荷削减模型，进而提出微能源网可靠性评估方法。首先，考虑供热管网的传输延迟和温度损耗，基于节点法建立供热管道模型，并依照热负荷特性将热负荷分为常年性热负荷和季节性热负荷，建立热负荷动态特性模型。其次，考虑热能传输环节中的热网动态特性和热负荷需求的惯性，建立微能源网的最优负荷削减模型。最后，将最优负荷削减模型和时序蒙特卡罗模拟法有机结合，提出计及多能存储和热动态特性的微能源网可靠性评估方法。以某缺电型微能源网为例进行分析，算例表明：考虑热动态特性和多能存储的协调优化，微能源网的可靠性得到显著提升。
在微能源网可靠性评估方法上，进一步考虑微能源网多种负荷的需求响应和微能源网间的多种能量交互，提出一种多微能源网的可靠性评估方法。首先，将电负荷和热负荷分为柔性负荷和非柔性负荷，并在季节性热负荷模型中增设可接受温度区间，建立多微能源网的综合需求响应模型。然后，基于前述建立的多微能源网日前经济调度模型，在目标函数中增设综合需求响应补偿成本和负荷削减成本，考虑微能源网间能量交互和综合需求响应等约束，建立多微能源网的最优负荷削减模型。最后，采用时序蒙特卡罗模拟法评估多微能源网的可靠性。算例表明：所提可靠性评估方法可以实现对多微能源网可靠性的准确评估，此外，考虑综合需求响应和微能源网间的能量交互可提升系统的可靠性。