随着我国能源供给与环境保护问题的日益严峻,加快清洁能源开发已成为社会大众日益关注的焦点。近些年来,在大量的能源政策推动下,我国清洁能源发电量与装机容量发展十分迅猛,但受制于清洁能源发电随机性及输电网络的限制与资源与需求之间的逆向分布的特点,为电力系统的安全稳定的运行带来了问题。能源互联网以提升能源系统的运行性能,满足人类对于能源的更高需求为目的,实现社会能源的可持续供应,最终作用对象是实现电/气/热/冷等在内的各类能源系统相互互联,提高能源综合利用效率。园区多能互补系统具有设备智能、多能协同、供需分散、信息对称、系统扁平、交易开放等特征,能够协调满足园区内不同类型的能源需求。因此,本文以园区多能互补系统为研究对象,深入分析了能源间互补效应,并讨论园区多能互补系统的优化效益及评估机制,本文主要研究内容如下:(1)梳理了园区多能互补系统的研究成果与理论。首先,从园区综合能源体多能协同、多能调度、多能协同及多能效益协调四个方面总结了论文研究内容相关的国内外研究现状。然后,介绍了园区多能互补系统基本涵义、模式演化和相关政策,并对比分析了美国、日本和法国等典型国家的园区多能互补系统实施现状,结合我国园区多能互补系统实施过程中存在的问题,给出了相应的经验启示。最后,从实施作用途径、数学模型构建和优化分析三个方面提出了园区多能互补系统对能源利用的作用机理。(2)建立了园区电-储互补系统清洁能源发电调度优化模型。首先,基于构建风力和光伏机组出力的联合概率分布函数,模拟其联合出力。其次,构建了机组出力不确定集,根据不同约束违反概率水平时的参数取值,优化系统出力结构。最后,由模拟结果得到,风电、光伏并网量的提升,需要储能电站作为备用服务能够系统收益。(3)构建了园区电-热互补系统清洁能源发电调度优化模型。首先,在设计耦合电-热园区综合能源系统的基础上,构建了基于需求弹性矩阵的电-热能源需求响应模型,将热、电多种用户负荷纳入了需求响应的范围;其次,构建了系统收益最大为目标函数,并以需求响应手段实施为考虑因素,并设计了模拟情景。最后,算例结果表明通过实施价格型需求响应手段,峰谷分时热价、电价能促进用户用能行为发生改变,实现了削峰填谷,提升园区系统运营效益。(4)构建了园区电-气互补系统清洁能源发电调度优化模型。首先,针对园区电-气互补系统中风电出力的不确定性造成系统运行风险,利用新型电转气技术和燃气轮机快速调节能力,构建了含气电双向转换的园区电-气互补系统。其次,以园区电-气互补系统运营利润最大为目标,考虑绿色证书与碳交易政策对系统运行的影响,并设计了多种模拟情景。最后,算例结果表明,含气电转换装备的园区电-气互补系统通过在电力与天然气两个市场中灵活竞标,能够获得更高的竞标利润。(5)构建了园区多能源互补系统调度优化模型。首先,建立了计及条件风险价值的园区多能源互补系统经济调度模型。其次,考虑了电、热、气多能流的约束,以最小的期望成本和条件风险价值供给侧的调度出力,将CVaR引入到多能源互补系统经济调度中。最后,仿真结果表明,当置信水平提高时,系统所承受的调度风险也相应地增加。(6)设计了不同类型园区互补系统综合效益评价模型。首先,综合考虑园区互补系统实施效益,以系统的效益为基础,并考虑了系统运营的经济层面、环境层面和系统安全层面三个维度建立了完整的园区互补系综合效益评价指标体系。然后,构造了兼顾主客观赋权法优势的集成赋权模型,并提出了园区互补系统改进TOPSIS与灰色聚类三角函数评价模型,实例分析结果表明所提综合评价方法能够很好的确定指标的权重系数;改进TOPSIS与灰色聚类三角函数评价模型能够对不同类型园区互补系统效益优劣度进行排序。