园区能源互联网多能源协同优化配置发展构想

4 PEI优化配置方法框架与发展构想

4.1 优化配置框架

PEI优化配置框架如图2所示，主要包括多尺度全工况动态综合建模方法、多场景模拟仿真技术、多目标动态规划方法以及对优化配置方案的评价。PEI优化配置的对象是多类型供/用/储能单元、控制设备、通信网络与能源管网的集合体。

4.1.1 PEI多尺度全工况动态综合建模方法

PEI多尺度全工况动态综合建模是优化配置的重要根基，适当的建模方法可以对PEI的运行特性进行描述。为此，建模工作将分为单元、网络以及系统3个层级：(1)在单元级，主要考虑PEI各供用储单元及可响应负荷的运行特点及互动机理，并进行综合建模;(2)在网络级，对PEI网络层的单元设备、控制系统、通信系统等进行综合建模;(3)在系统级，研究各类模型之间的数据接口技术，实现不同时间尺度下，各类模型之间的信息交互，完成PEI的集成建模。PEI多尺度全工况动态综合建模方法充分考虑设备的运行状态及约束条件，能够实现能源设备、能源管网以及通信网络的有效互联。 

4.1.2 PEI优化配置的多场景模拟仿真技术

考虑到不同能源之间的互补优化特性、DER及可响应负荷的灵活性，构建PEI多能源协同负荷预测技术;建立PEI未来运行场景的模拟场景库以支撑PEI的优化配置决策，对于PEI运行场景的模拟技术能够充分考虑可再生能源的不确定性以及各类能源负荷复杂的多时间尺度特性;从可靠性、能源利用效率、经济性等方面对优化配置方案并进行评估，完善方案。

4.1.3 PEI多目标动态规划方法

PEI的优化配置需考虑电、气、冷、热多元系统的融合，优化目标以及约束条件的选择尤为重要。适用于PEI的多目标动态规划方法及智能求解方法将是研究的重点方向。由于PEI各阶段的运行状态差异明显，应针对系统不同阶段的运行特性相应调整优化配置方案，实现动态配置，确保方案与优化目标的一致性。

4.1.4 PEI优化配置方案的评价

考虑到用户开展PEI优化配置时，往往存在多样性需求，在生成初始配置方案时，会导致设计方案的多样性。要妥善处理PEI中的电、气、冷、热环节存在非常紧密的耦合关系，亟需建立可涵盖电、气、冷、热各环节的一套综合评价指标体系，覆盖经济性、清洁性、可靠性、综合能效、用户满足度等多种关键指标，从不同侧面评价配置方案的适用性，并重点关注PEI多元主体的博弈特征。由于各种能源之间耦合关系复杂，且PEI中很多因素难以量化或根本无法确切量化，在计算很多相关指标时，需要新的求解方法的支持。

4.2 发展构想

为适应综合能源服务业务的开展，未来PEI应着重在系统优化配置、信息平台、多能源互动等方面进行建设。

4.2.1 PEI系统优化配置

面向未来综合能源服务业务，综合考虑不同区域差异化特性以及多类型能源综合利用过程所产生的大量不确定、不精确、不可量化因素，提出PEI电、冷、热、气以及源-网-荷-储的一体化优化配置理论体系，搭建具备工程实用价值的优化配置平台，支撑综合能源服务，为后续运行优化服务提供硬件支撑。

4.2.2 PEI信息平台建设

PEI系统的优化配置依托于信息平台的建设。信息平台能够汇集不同信息系统，将PEI系统优化调度等核心基础数据进行集中管理，以保证数据的“及时性、准确性、完整性”，实现PEI建设及运维的全过程优化管理，为优质综合能源业务的开展提供全过程的数据支撑。

4.2.3 多能源融合业务

多能源融合是PEI应用的基础，后续将结合区域特征，针对具体PEI开展能源优选、能源设备选型配置、运营管理、运行维护、商业模式等全环节、全流程技术的研发，提升综合能源服务业务竞争力。

5 结语

未来PEI将成为能源互联网建设的主要形式。完善PEI优化配置方法，对于在绿色经济背景下开展综合能源服务，提高可再生能源利用水平，提升能源安全性、可靠性、经济性具有重要意义。本文深入分析了PEI的基本概念、主要特征与功能特点，并对国内外典型园区能源互联网示范工程的建设目标、内容与应用效果进行了评述，指出园区能源互联网在规划过程中存在的关键技术问题，进一步明确PEI多能源协同优化配置理论框架，同时指出PEI未来发展应从系统优化配置、信息平台、多能源互动等方面进行建设，并提出了建设思路与原则。

作者：

吴志力 , 杨卫红 , 原凯 , 宋毅 , 孙充勃 , 穆云飞 , 陈晚晴 , 王世举    

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