电、气、热等多种能源的耦合使得区域综合能源系统能够通过多能互补协同利用，提高运行的灵活性和经济性。通过投资能源供给和转换设备能够提升区域综合能源系统运行灵活性，但其与投资成本、设备利用情况通常是对立的。在充分考虑多能互补和负荷水平不确定性的前提下，对区域综合能源系统进行优化定容和资产利用效率分析。首先，基于能源集线器模型构建了区域综合能源系统的多能互补协调优化模型。考虑在长时间尺度内多能互补的执行及负荷不确定性对资产利用效率的影响，建立了区域综合能源系统设备的双层鲁棒优化定容模型。接着，通过定义与量化多能互补策略所实现的收益，评估其资产利用效率。最后，通过测试案例验证，在多能互补策略的实施与优化定容的共同作用下，区域综合能源系统设备资产利用效率能够维持在较高水平。

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供电能力反映了电力系统所能承载的最大负荷，即在给定的发电机运行方式下，模拟系统中负荷的增长模式，不断检验系统的安全约束条件，从而确定系统所能供给的最大供电负荷。然而，随着以天然气为一次能源的燃气发电机发电比重的显著提升，传统供电能力评估方法并没有考虑燃气发电机的一次能源供应以及天然气系统的运行约束，显然并不恰当。为此，提出了基于连续多能流的电-气耦合综合能源系统供电能力评估方法。首先，建立了电-气耦合综合能源系统的多能流模型；接着引入负荷增长参数，提出连续多能流方法，通过预测-校正追踪多能流解曲线；最后，将所提方法应用于修改的14节点电力系统和14节点天然气系统，仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

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随着中国能源转型发展，以电网为核心的电-气互联综合能源系统（integrated electricity and gas systems,IEGS）有望成为能源传输的新载体。IEGS作为能源互联网的基础和过渡，对于提升能源利用效率具有重要意义。随着电转气技术的快速发展，电网和天然气网间具备了双向耦合关系。两网耦合程度不断加深，分别对两网进行研究的传统分析方法可能难以满足IEGS运行的可靠性和经济性，因此越来越多的学者将两网视为一个整体展开协同优化等方面的研究。首先介绍了电转气技术的研究及应用现状，在此基础上，介绍了考虑电网和气网双向耦合的IEGS统一潮流模型建模和求解方法，总结了国内外相关研究现状，并分析了统一潮流模型建模中还可进一步完善提高的关键点。进一步，归纳了面向IEGS的规划、运行调度、最优潮流计算等方面的研究现状。最后，分析了IEGS运行安全性方面的主要研究方向及问题，以期为后续研究提供参考。

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针对综合能源系统非计划停电下如何减少负荷损失、提高能源利用效率的问题开展了研究，提出一种考虑负荷重要性与源-荷互补性的负荷恢复策略。首先，根据负荷特性构建负荷重要性评价指标，得出负荷的重要程度；然后，考虑源-荷互补特性，提出源-荷互补性评价指标；最后，利用熵权法综合考虑负荷重要性与源-荷互补性构建基于综合指标的负荷恢复策略模型。仿真结果表明，按照综合指标大小依次恢复负荷，能够最大限度减少负荷损失，有效提升综合能源系统孤网下有限能源的利用率，同时储能的配置容量也可大大降低，验证了所建负荷恢复策略模型的有效性。

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可再生能源高速发展、信息智能技术深度融合以及终端用能的多样化需求使得能源生产、分配及消费形式都呈现出时空异步、信能融合、多能互补以及智物协同的新趋势，这使得终端信息能源系统的平衡、协同、管控必须与之相适应。根据终端、拓扑网络以及综合能源管理云平台的特性，该文首先设计了自适应嵌入式信息能源智能终端，提出基于有限智能需求的边缘智能策略，以及多智能终端之间互协作策略，最终基于云平台提出拓扑网络与云平台纵向联合能源调配方案。构建了端-网-云立体协同架构以及自-互-群的立体管控策略，实现了综合能源系统不同层级资源协同优化调度，保障大规模动态信息能源系统的安全高效运行。

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以能源互联网为代表的能源工业核心方案促进了多种能源和电力的互动，极大地改变了多种复杂网络的结构层次和耦合模式。在此背景下，比较了信息互联网和能源互联网的特点，总结了能源互联网关键技术和研究难点，并提出能源路由器等物理设备在SoS（system of systems）概念下的全新意义。然后，在总结了目前能源互联网的几种架构和运行形态的基础上，提出细胞-组织（cell-tissue）视角下能源互联网的形态特征和描述方法，并在信息网络安全、运行状态评估和网络建模技术方法等诸多核心问题上，展望能源互联网现实应用的研究重点。

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随着分布式清洁能源的普及，通信技术在协调各个分布式电源的控制中显得尤为重要。在电力信息传输的过程中，不同的网络状态下表现出不同的通信特性，严重的甚至会发生信息错乱丢包等行为，这对电网的实时控制产生严重影响。为研究信息系统对电力物理系统的实时影响，搭建了电力信息物理融合仿真平台，运用RT-LAB与OPNET两款实时仿真器，通过TCP/IP进行数据交互，对微电网电压、频率的集中式恢复与分布式恢复问题展开研究。仿真结果表明，该平台能有效地反映通信网络对电网控制的影响，提供了一种可靠的未来电力信息物理融合系统研究技术。

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交通电气化是交通系统未来发展的主要目标，其特征之一是公路电气化—采用动态无线充电技术取代充电站，实现电动汽车在行驶过程中完成充电，即“边走边充”。在该模式下，交通网与电网的耦合程度进一步提升，其耦合点由静止的充电站转变为移动的电动汽车，能够提升用户充电的便利性以及用户响应电网的积极性和及时性。在两网紧密耦合的情况下，电力-交通网协同优化调度能够实现社会效益最大化，使电网和交通网处于安全、经济、高效的运行状态。该文基于高度电气化的交通网，考虑动态无线充电为主要充电模式，介绍了电力-交通网协同运行的研究框架；针对交通网，对交通流分配问题进行了归纳和总结，阐述了不同模型所适用的问题类型；针对电力-交通网协同优化运行，对已有研究做了总结和分析，并对未来可行的研究方向做出了展望。

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能源互联网生态体系的发展方兴未艾，不断推陈出新，其中电动汽车技术和物联网技术的融合催生了智慧车联网技术，智慧车联网领域可以看作能源互联网概念在传统车联网定义基础上的外延。智慧车联网系统的应用，将有助于减少弃风弃光现象，提高新能源利用率，提升用户体验与收益，促进清洁能源替代和电能替代。车联网技术与能源网、交通网高度融合，将具有巨大的成长空间。针对基于充电网络与车联网平台的能源互联网生态体系进行系统性的梳理，主要包括：多种基础设施网络综合的体系架构、多方参与主体在体系架构下的运行方式、围绕电动汽车业务领域构建的能量信息市场中的交易机制和类型、支撑基于充电网络与车联网平台的生态体系高效运行所需的技术方案。该生态体系中信息和能源的互通与融合，面向多角色的高效便捷的电能调度，面向多场景的能源优化配置和精准控制在文中均有涉及。

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能源互联网的快速发展为传统能源电商的升级带来了新的机遇。面对能源变革、国企改革的新形势，加快提升能源电商的地位与作用，形成新一代能源电商发展模式是促进能源企业转型的重要手段。本文在梳理传统能源电商发展现状与存在问题的基础上，引入Osterwalder商业模式组成要素模型，以电网企业为例分析了电商在企业经营活动中的地位变化，并通过SWOT分析模型研究了电网企业建设电商平台的内部优势、劣势与外部机遇、威胁，为能源企业建设新一代能源电商提供借鉴与参考。

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为解决高电动汽车渗透率下充电需求受到配电设施容量限制的矛盾，提出了基于充电权在“微市场”中进行交易的电动汽车集群运行控制技术。在配电网中某一特定区域内某一时间段充电桩集群总充电功率受限时，通过电动汽车充电权在“微市场”机制下交易的市场化手段，实现在用户参与下的电动汽车充电需求自动调整，从而减少用电高峰时段的总充电功率，实现配电网特定区域内用电负荷削峰填谷。应用该策略，安装于一个配网变压器下的充电桩的总功率可以大于变压器容量与其它负荷用电尖峰的差值，大幅增加充电桩安装数量，满足更多用户的充电需求，同时保障用电安全，提高供电设施利用率，延缓供电设施升级改造的 需求。

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大力发展电动汽车是能源电力绿色转型的重要途径之一。电动汽车作为一种具备储能功能的移动式电力负载，具有负荷和电源双重属性，如何设计其参与电力市场的商业模式以高效消纳可再生能源，是实现能源电力绿色转型面临的极具挑战性的技术难题。鉴于此，分析了电力市场环境下可再生能源与电动汽车的出力关系，探索了电动汽车自身特性，设计了电动汽车参与电力市场的基本架构；进一步从电网、售电公司、虚拟电厂三个角度分析并提出了电动汽车参与电力市场的商业模式；最后选取某典型城市场景对三种商业模式进行了经济性对比分析，仿真结果表明提出的方法能够鼓励电动汽车积极参与电力市场交易，利用电动汽车充放电缓解风、光发电波动对电网造成的冲击，同时有利于提升可再生能源消纳能力。

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