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随着能源问题和环境保护问题的日益突出,以能源互联网代替传统能源供给已成为共识。微能源网作为能源互联网的重要组成单元,对能源互联网的发展起着至关重要的作用。目前,在微能源网优化运行相关的研究中存在以下几个问题:1)缺乏对能量枢纽(energy hub,EH)内热电联产机组热电比调节能力的研究;2)在微能源网优化运行方法的研究中,鲜有对于微能源网外层能源优化和机组效率优化的联合优化方法;3)缺乏微能源网中综合需求侧响应(integrated demand response,IDR)的详细模型。针对上述问题,本文考虑综合需求侧响应场景下,构建能量枢纽热电比可调模型,综合二者建立微能源网双层优化方法,具体工作如下:(1)提出了基于热电比可调的能量枢纽转换模型。以电力变压器、热电比可调节的热电联产机组(combined heat and power,CHP)以及燃气锅炉组成的能量枢纽为模型基础,分析了CHP机组热电比调节原理,研究了CHP热电比调节与能量枢纽能源转换的关系,构建了能量枢纽热电比可调模型。(2)构建了微能源网双层优化模型。在综合需求侧响应的场景下,并基于能量枢纽热电比可调模型,考虑经济因素、环境因素为上层运行目标,机组效率为下层运行目标,构建双层优化模型以建立微能源网机组内部运行和外部能源分配的内外联系。采用KKT条件将下层模型转化为带有平衡约束的约束条件融入上层模型,从而将双层模型转化为带有平衡约束的单层非线性优化问题,并使用确定性算法进行求解。(3)在综合需求侧响应场景下,首先,将通过转换能源供给种类参与需求响应的广义弹性负荷(generated flexible loads,GFL)进行响应建模(热水加热存储装置),同时构建V2G换电站参与综合需求侧响应模型。其次,基于能量枢纽热电比可调模型,针对各类响应资源,对不同场景中各种响应模式的经济性进行了对比分析,并得出了各类响应资源的不同响应模式适用的工作场景。(4)以商业负荷为例,分别从能源价格、负荷分配比例以及CHP装机容量等几个方面进行了灵敏度实验,并进一步挖掘了产生这些结果的深层原因,从而对能量枢纽热电比可调模型的工作特性进行了深入分析。