1、能源互聯網的能量管理與運行控制張伯明課題組目錄2背景與挑戰研究內容已有成果能源互聯網3能源互聯網不同形式能源互聯不同空間能源互聯終端用戶廣泛參與能源的轉換能源的傳輸 電力 熱力 燃氣電、熱/冷、天然氣、風能量的管理Internet架構與體驗挑戰1不同形式能源互聯 電力 熱力 燃氣熱電聯產熱泵循環泵燃氣輪機鍋爐電制氫儲氣儲電儲熱如何EMS推廣到多能流耦合網絡？挑戰2終端用戶廣泛參與5區域區域智能家庭智能工廠智能樓宇光伏電站風電場火電廠核電廠面向海量用戶能量管理誰來做？在哪做？挑戰3自由多邊的互聯網架構6提供類似Internet的體驗能源路由器分布式發電自由接入信息對等大一統的集中式能量管理架構難

2、以為繼？三大挑戰7挑戰1-不同形式能源互聯挑戰2-終端用戶廣泛參與挑戰3-自由多邊的互聯網架構目錄8背景與挑戰研究內容已有成果能源互聯網EMS共性結構9EMS關鍵技術1：多能流狀態感知與在線建模10電動汽車熱力管網(準)穩態建模建筑物熱動態建模和分析熱力系統熱慣性建模和化簡燃料網穩態建模(氣/油/煤)燃料網暫態建模仿真信息-物理系統網絡接口的確定與建模基于運行評估需求，建立信息系統等值模型交通網拓撲建模基于交通數據的駕駛行為分析考慮分布式發電的電網建模微電網內部和對外等值模型考慮出力不確定性的潮流計算 交通網 電力網 熱力網 信息網 燃料網組成元素可控負荷燃燒鍋爐熱電耦合燃料汽車狀態估計多能流

3、計算熱源負荷關鍵技術2：能源互聯網在線安全評估能源互聯網在線安全評估能源互聯網安全控制策略物理信息系統聯合安全評估安全評估框架和預想故障集選取耦合系統相互影響機理分析安全評估指標體系考慮互動負荷安全分析高效求解算法 交通網 電力網 熱力網 燃料網 信息網綜合能源網絡靈敏度分析安全控制模型及求解算法不同網絡安全控制協調策略 基于稀疏技術的高效算法物理信息系統故障建模物理信息系統故障影響評估 關鍵技術3：能源互聯網優化調度與協調控制12考慮帶寬約束的網絡拓撲優化信息可靠性的改善 交通網 電力網 熱力網電熱耦合聯合優化調度計及負荷響應特性的電熱聯合優化運行計及供熱系統熱慣性的風電消納優化控制計及電網

4、-交通信息的充電導航計及未來負荷的充電優化風電-電動汽車互補優化充電站選址與優化面向減小不確定性的不同形式的可再生能源聯合并網發電含負荷參與的電力系統多時間尺度優化調度方法面向高效利用可再生能源的電力市場機制設計 燃料網 信息網綜合能源網絡最優潮流計算（燃料-熱力-電力）不同系統的協調優化控制方法和策略加油站/加氣站/充電站的混合選址智能交通系統關鍵技術4：基于云端的多終端用戶綜合能量管理服務(service)13智能家庭智能園區云端能量管理服務可再生能源基地關鍵技術5：基于自律協同架構的EMS家族14N-EMSC-EMSF-EMSB-EMSH-EMS-EMSD-EMSW-EMSP-EMSS-

5、EMSCHP-EMSG-EMSST-EMS目錄15背景與挑戰研究內容已有研究已有研究116含風光儲冷熱電聯供家庭/微網能量管理建模和優化研究含風光儲冷熱電聯供家庭/微網架構可再生能源消納(冬)冷負荷供給組成(夏)熱負荷供給組成(夏)已有研究217電熱耦合網絡綜合建模和多能流計算電熱耦合網絡熱電耦合(CHP)供熱網絡電力網絡熱網管道10開斷時分開分析和聯合分析電網和熱網能流區別水力計算供水熱力計算負荷計算回水熱力計算熱源計算水力計算電網潮流計算熱網熱流計算耦合元件約束電熱耦合網絡模型和多能流計算已有研究318供熱系統正常運行供熱管網水力平衡供熱管網熱力平衡負荷室內溫度平衡originalstag

6、e1stage2stage3故障熱水流動室溫變化發生故障后熱網不同時間尺度模型CHPCHPCHP電網熱網電熱耦合網絡相互影響機理熱網管道10開斷不同時間尺度流量變化電熱耦合系統靜態安全分析電網安全指標熱網安全指標電網預想故障集熱網預想故障集預想事故自動刪選多能流計算告警電熱耦合網絡相互影響機理和安全評估已有研究4光熱、熱儲和風電聯合優化調度19光熱發電：高度可調控風力發電：隨機波動相結合大容量、高質量可再生能源光熱電站調度控制模型兩階段魯棒優化問題可利用光照曲線可利用風能波動區間通過聯合發電波動區間被壓縮運行結果已有研究5以EV為結合點，電網與交通的協同能量管理歷史交通行為實時交通信息實時電網信息能量管理集群建模有序充電快充導航V2G原型系統實現路-網協同，同時緩解交通阻塞和電網擁塞已有研究6電力系統分析網絡建模潮流計算N-1、可靠性分析信息物理耦合分析信息物理耦合建模信息-能量流計算CPS故障分析系統脆弱性評估信息-物理融合（CPS）研究信息-物理系統之間的相互作用機理相關研究課題類型名稱973項目源網荷協同的智能電網能量管理和運行控制基礎研究科技支撐計劃含大型光伏電站的多種能源發電聯合運行控制關鍵技術研究及示范科技支撐計劃以電網低碳化為特征的智能電網綜合示范工程 科技支撐計劃消納風電的熱-電聯合優化規劃及運行控制技術科技