清華新聞網(wǎng)8月14日電 近日，IEEE旗艦期刊《電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)報(bào)》（Proceedings of the IEEE）刊出了由清華大學(xué)電機(jī)系智慧能源實(shí)驗(yàn)室撰寫的26頁研究長文“多能源網(wǎng)絡(luò)分析：標(biāo)準(zhǔn)化建模、優(yōu)化及碳排放流計(jì)算”（“Multienergy Networks Analytics: Standardized Modeling, Optimization, and Low Carbon Analysis”）。論文第一作者為電機(jī)系博士生黃武靖，通訊作者為電機(jī)系康重慶教授和張寧副教授。
《電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)報(bào)》期刊實(shí)行邀稿制，本期圍繞“多能源系統(tǒng)（Multi-Carrier Energy Systems）”主題向全球14個(gè)科研團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)稿件，作為專輯集中出刊，電機(jī)系智慧能源實(shí)驗(yàn)室康重慶教授和張寧副教授團(tuán)隊(duì)是此次唯一被邀請(qǐng)的中國科研團(tuán)隊(duì)。此次多能源系統(tǒng)專輯的聯(lián)合主編是綜合能源系統(tǒng)資深專家、美國物理學(xué)會(huì)會(huì)士、洛斯·阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的Michael Chertkov教授和能量樞紐（Energy Hub）理念的創(chuàng)始人、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的G?ran Andersson教授。此次專輯一同被邀請(qǐng)的科研團(tuán)隊(duì)還有美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的Mark O'Malley院士團(tuán)隊(duì)、墨爾本大學(xué)的Pierluigi Mancarella教授團(tuán)隊(duì)、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Roy Smith教授團(tuán)隊(duì)、美國俄亥俄州立大學(xué)的Antonio J. Conejo教授團(tuán)隊(duì)、美國佐治亞理工學(xué)院的Pascal Van Hentenryak教授團(tuán)隊(duì)、俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院梅倫蒂耶夫能源系統(tǒng)研究所的Nikolai N. Novitsky團(tuán)隊(duì)等。
多能源系統(tǒng)能夠利用多種能源之間的耦合來提升能源系統(tǒng)的靈活性，進(jìn)一步提高整體能源利用效率，促進(jìn)可再生能源的消納。電機(jī)系智慧能源實(shí)驗(yàn)室的長文從網(wǎng)絡(luò)分析理論的角度探討了如何對(duì)多能源系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建模、運(yùn)行和規(guī)劃優(yōu)化以及碳排放流分析。
多能源網(wǎng)絡(luò)建模、分析與優(yōu)化研究框架
該文將多能源網(wǎng)絡(luò)劃分為兩個(gè)層次，即：1）以能源轉(zhuǎn)換為重點(diǎn)的，園區(qū)、社區(qū)等地理范圍相對(duì)較小的區(qū)域級(jí)多能源網(wǎng)絡(luò)，以及2）以能源傳輸為重點(diǎn)的，大城市、省、國家等地理范圍相對(duì)較大的跨區(qū)級(jí)多能源網(wǎng)絡(luò)。該文首先分析了多能源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化建模方法，包括：1）區(qū)域級(jí)能源網(wǎng)絡(luò)的能量樞紐模型，介紹了基于圖論的能量樞紐標(biāo)準(zhǔn)化建模方法，實(shí)現(xiàn)區(qū)域綜合能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)能量流的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化建模，討論了如何采用矩陣化建模方法描述能量樞紐中非線性能量轉(zhuǎn)換關(guān)系；2）跨區(qū)級(jí)能源網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模型，介紹了電力、熱力、燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò)廣義電路分析理論，深入分析了如何利用拉普拉斯變換以及電力網(wǎng)絡(luò)分析理論研究熱力與燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)過程及其外部端口等值模型；3）電、熱、氣負(fù)荷預(yù)測模型。其次，分別探討了區(qū)域級(jí)和跨區(qū)級(jí)能源網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和運(yùn)行方法。然后介紹了多能源網(wǎng)絡(luò)中的碳排放流模型，用于精確分析與能量流相關(guān)聯(lián)的各類終端能源等效碳排放，并分析了碳排放流如何在多能源網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)行中促進(jìn)碳減排。最后，該文展望了多能源網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的幾個(gè)關(guān)鍵研究方向，包括韌性分析、拓?fù)浔孀R(shí)和模型聚合等。
上述研究成果作為清華大學(xué)-國家電網(wǎng)新一代電力系統(tǒng)聯(lián)合研究院三項(xiàng)代表成果之一，于8月5日在國家電網(wǎng)公司“國網(wǎng)科技大講堂”活動(dòng)中進(jìn)行線上宣講交流，上千人通過國網(wǎng)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)直播在線觀看，宣講產(chǎn)生強(qiáng)烈反響。
區(qū)域級(jí)綜合能源網(wǎng)絡(luò)和跨區(qū)級(jí)綜合能源網(wǎng)絡(luò)
《電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)報(bào)》是IEEE旗艦期刊，主要發(fā)表電氣、電子和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的深度綜述（review）、調(diào)研（survey）以及指導(dǎo)性（tutorial）論文。
論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9113254
供稿：電機(jī)系
編輯：李華山
審核：程曦
