第38卷第1期 2017年1月
自动化仪表
PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION
能源互联网中的综合能源系统研究
张巍，董昕昕，孙伟卿，吴俊宏
Vol. 38 No. 1 Jan.2017
（1.上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093；2.华东电力设计院有限公司，上海200001）
摘要：综合能源系统作为能源互联网的主要组成部分，实现了多种能源形式的转换以及多种能源网络的互联互通，是未来的重点研究方向之一。针对能源互联网背景下的综合能源系统，介绍了国外发展综合能源系统的实例。以能源形式以及能源输送网络的网架模块性为基础定义了能源互联网的概念，并对综合能源系统的研究现状进行了阐述。详细描述了应用于能源互联网的综合能源系统的概念，并从系统架构特性、清洁性以及互动性等方面总结了综合能源系统的特点。详述了现有的主要模型以及以系统复杂度划分的两类综合能源系统模型，即基于能源转换效率的模型以及基于储能、能源转换和负荷一体化的模型。最后对综合能源系统的研究方向以及未来的研究重点进行了展望和分析。
关键调：电力；综合能源系统；清洁能源；互联网：协调控制：储能；分布式能源
中图分类号：TM727;TH-39
文献标志码：A
D0I: 10686/j. cnki. issn 1000 0380.201701003
ZHANG Wei',DONG Xinxin',SUN Weiqing',WU Junhong
(1. School of Optical Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology Shanghai 200093, China; 2. East China Electric Power Design Institute Co. ,Ltd. , Shanghai 200001, China)
Abstract: As a major part of energy interconnection, integrated energy system realizes a variety of forms of energy conversion and a variety of energy network interconnection, and it is one of the key research directions in the future. Aiming at the integrated energy system under the background of energy internet,examples of developing integrated energy system in foreign countries are introduced. Based on the form of energy and the grid modularity of energy transportation network, the concept of energy interconnection is defined, and the research status of integrated energy system is reviewed. The concepts of integrated energy systems applied to energy interconnection are described in detail. The characleristics of the integrated energy system from the aspects of system architecture,cleanliness and interaction are summarized. The existing main models, the model of two kinds of integrated energy system, which is divided by system complexity , and models based on energy conversion efficiency and based on energy storage energy transfer load integration are described in detail. Finally , the research directions and the future research emphasis of integrated energy system are prospected and analyzed.
Keywords: Electricity; Integrated energy system (IES ); Clean energy; Internet; Coordinate control; Energy storage; Distributed energy resources(DER )
引言 0
在全球性能源危机以及环境污染的背景下，大力发展可再生清洁能源已成为推进社会转型及能源产业发展的必然趋势。能源互联网是能源和互联网思维1-2 深度融合的结果，旨在提高能源利用率，并降低对传统能源的依赖，转变能源生产方式及消费模式。而综合能源系统（integratedenergysystem，IES）作为一种新型能源一体化的开放型系统，是能源互联网的主要载体。能源集线器是ES的集成表现形式，不同司文献中提到的能源路由、多载能体、能源枢纽等均为同一概念[2-5]。
目前，IES已成为各国能源行业大融合的人口，各国都在能源互联网的背景下大力发展IES[3-5]。美国在 2001年提出了IES发展计划，旨在对分布式能源（distributed energyresources，DER）和热电联产（combinedheatingandpower，CHP）技术进行推广。加拿大预计到2050年建设社区级综合能源系统，以实现节能减排。日本针对构建综合能源系统开展了广泛研究，如目本新能源产业的技术综合开发机构并展的智能社区和智能微网研究、TokyoGas的综合能源网研究等。
为促进未来能源的可持续供应，目前各界学者先后开展了与IES技术相关的研究。文献[3]对IES及
修改稿收到目期：2016-11-22
作者简介.泵数揭83一），男，博士，讲师，主要从事能源互联网、电力系统规划与优化运行方向的研究。E-mail：24482427@qq.com。