电热综合能源网的强耦合路径研究与展望

刘学智; 严正; 解大; 张沛超; 王海; 龙惟定

doi:10.7500/AEPS20210429008

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电热综合能源网的强耦合路径研究与展望

综述 | 更新时间：2025-06-16

- 电热综合能源网的强耦合路径研究与展望
- Research and Prospect of Strong Coupling Pathway for Electricity-Heat Integrated Energy Network
- 电力系统自动化 2022年46卷第13期页码：204-215
- 作者机构：
  
  1.上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海市 200240
  2.同济大学机械与能源工程学院，上海市 200092
- 作者简介：
  
  刘学智(1985—)，男，博士，讲师，主要研究方向：综合能源/多种能源网规划与运行。E-mail：liuxz@sjtu.edu.cn
  严正(1964—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统优化运行、电力系统稳定分析、电力市场。E-mail：yanz@sjtu.edu.cn
  解大(1969—)，男，博士，教授，主要研究方向：电力系统仿真和混合能源网等。E-mail：xieda@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2018YFB0905000)
- DOI：10.7500/AEPS20210429008
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-04-29，
  
  修回日期：2021-08-31，
  
  网络出版日期：2021-12-06，
  
  纸质出版日期：2022-07-10
- 稿件说明：
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刘学智,严正,解大等.电热综合能源网的强耦合路径研究与展望[J].电力系统自动化,2022,46(13):204-215.

LIU Xuezhi,YAN Zheng,XIE Da,et al.Research and Prospect of Strong Coupling Pathway for Electricity-Heat Integrated Energy Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(13):204-215.
刘学智,严正,解大等.电热综合能源网的强耦合路径研究与展望[J].电力系统自动化,2022,46(13):204-215. DOI： 10.7500/AEPS20210429008.

LIU Xuezhi,YAN Zheng,XIE Da,et al.Research and Prospect of Strong Coupling Pathway for Electricity-Heat Integrated Energy Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(13):204-215. DOI： 10.7500/AEPS20210429008.

摘要

当前电热综合能源网研究大多基于传统热网，并局限于由少量热电联供机组构成的弱耦合网络。第5代区域供热供冷系统驱动的能源元胞可通过热泵池实现高密度网状融合的电热网，改变电热网交互形态。论述了第5代区域供热供冷系统给综合能源电热耦合网统一建模理论带来的重大机遇和挑战，以及基于第5代区域供热供冷系统的能源元胞灵活性聚合的广阔应用前景。进一步，综述了第5代区域供热供冷系统的研究现状、电热耦合网多能流建模理论及分布式资源的灵活性聚合方法。针对能源元胞利用热泵池与热网热惯性提升电网灵活性的契机，提出第5代区域供热供冷系统驱动的能源元胞网络流理论与灵活性聚合方法的研究思路：热动态从热泵池到配电网的交互机理与可行域分析、异质性智慧能源元胞互联的灵活性聚合与分配的分层级协调优化方法。

Abstract

At present

the research of electricity-heat integrated energy networks is mostly based on the traditional heat network and limited to the weak coupling network composed of a small number of combined heat and power units. The energy cells driven by the 5th generation district heating and cooling (5GDHC) system can realize the high-density mesh integrated electricity-heat network through the heat pump pool and change the interactive form of the electricity-heat network. This paper discusses the great opportunities and challenges brought by the 5GDHC system to the unified modeling theory of integrated energy electricity-heat coupling network

and the broad application prospect of energy cell flexibility aggregation based on the 5GDHC system. Furthermore

the research status of the 5GDHC system

the multi-energy flow modeling theory of electricity-heat coupling network

and the flexibility aggregation method of distributed resources are summarized. Aiming at the opportunity of energy cells using the heat pump pools and the heat network thermal inertia to improve the flexibility of the power grid

the research idea of energy cell network flow theory and flexibility aggregation method driven by the 5GDHC system are proposed: the interaction mechanism and feasible region analysis of thermal dynamics from heat pump pool to distribution network and hierarchical coordinated optimization method for flexible aggregation and allocation of heterogeneous smart energy cell interconnection.

关键词

Keywords

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