摘要
随着风、光等清洁能源并网容量不断提升，现代区域能源系统正逐步向清洁低碳体系转型。在高比例可再生能源场景下，需要大量的灵活性资源服务于用能系统动态，以满足多元化的能源供需平衡，并消除风光并网产生的负面影响；另一方面，荷-储侧灵活性资源作为源-网侧的供能补充，能够保障系统安全可靠运行，并提高终端用电效率，因此可以在区域电热能源系统中通过源-网-荷-储侧互补实现可再生能源消纳。本文对灵活性资源参与区域电热能源系统协调运行展开研究，主要进行了以下几个方面的工作： 针对区域电热能源系统中的荷侧灵活性资源，按照负荷响应机制划分为主/被动资源，构建可平移、可转移与可削减三种形式的负荷调整模型。在此基础上，考虑实际工业行业特征，构建差异化布局的工业负荷调控机制，并基于城市能源网架电热耦合建立电热系统源网储模型。 针对区域电热能源系统中的电力系统，其作为源网荷储互动载体，是实现电热能源系统功能的核心。考虑主/被动类型灵活性资源的协同作用，按照各类资源响应容量划分不同场景，分析区域电力系统在经济运行、风光使用、电压稳定性及削峰填谷方面的效果。为提高求解效率并保持解集多样性，采用改进多目标粒子群算法进行计算。结合东北地区某实际电网进行仿真分析，验证了所用方法的合理性和有效性。 针对区域电热能源系统中的电-热耦合网络系统，在电力系统基础上增加电热耦合环节。考虑电热耦合能源网架中可控负荷及电-热储能，以经济成本、风光消纳及碳排放为指标构建综合效益模型，提出碳排放流动拓扑，描述依附于能量流的碳排放流信息。最终对IEEE33节点电网和45节点热网耦合能源系统进行仿真，分析多元灵活性资源响应对系统综合效益的改善效果，并通过拓扑直观显示典型场景中电-热碳排放流动过程。结果表明发掘灵活性资源能够提升区域综合电热能源系统对风光能源的消纳裕度，验证了所提方法的合理性和有效性。
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