随着传统化石能源的日益枯竭,能源危机与环境问题之间的矛盾越来越尖锐,且伴随着风电、光伏等清洁能源的装机容量持续增加,传统的能源系统亟需一套实时信息传递与控制系统来保证能源网络在高负荷、多样化需求等条件下保持可靠、稳定且高效地运行。为此,业界提出了能源系统和互联网技术深度融合的能源互联网概念,在其框架下由电、热、气等不同形式能源构成的多能源系统在生产、传输、消费等多个环节协调优化以实现优势互补,确保能源供给侧与消费侧的实时能量平衡,进一步减小日前调度计划与实际能源负荷需求的差距,实现能源互联网荷源协调优化调度。在能源互联网的架构下,能量枢纽是分析能源互联网中多能源系统荷源互动的重要模型,是多种能源间相互转化的中心,并打破能源在生产、传输、存储、消费等环节存在的壁垒,促进高效、安全、多样化的能源生产和消费方式,实现多种形式能源的综合管理。本文基于能量枢纽及其网络化模型,以可再生能源消纳和多能源系统协调优化为切入点,系统研究了能源互联网荷源协调优化策略。论文的主要研究内容和创新成果如下:(1)在能源的消费侧,冷、热、电等多种形式负荷曲线呈现出不确定性,增加了对能源系统荷源协调调度的难度,为解决这一问题,提出了利用场景法描述多能源负荷随机性和波动性的方法,同时引入拉丁超立方等间距抽样,对随机变量的经验分布进行抽样,生成原始场景。为减少计算负担,给出基于欧式距离的场景削减方法,该方法在保证削减精度的基础上,提高了场景削减的效率,使得经过削减后的场景能够快速、准确地刻画多能源系统的负荷特性。(2)为深入分析能源互联网荷源协调优化策略,考虑多种形式能源在住宅用户中的生产和消费过程,提出了独立能量枢纽荷源协调优化方法。以系统运行总成本和总排放最小为目标,考虑独立能量枢纽中热电联产(CHP)系统相关设备的运行约束以及传输线功率平衡的安全约束,建立独立能量枢纽模型。采用邻域再调度粒子群(NR-PSO)算法求解非线性多目标优化问题,通过协调能源生产设备和储能系统的日前调度,实现独立能量枢纽运行过程中的荷源平衡。仿真实验表明,提出的独立能量枢纽荷源协调优化策略能够进一步减少系统运行的总成本和总排放量,为能量枢纽的经济环保运行及可再生能源的消纳提供新的方法。(3)为进一步深入挖掘能源互联网多能源互补的潜力,考虑工业和住宅之间剩余能量的合理利用,提出了多能量枢纽荷源协调优化方法。以最小化住宅能量枢纽运行总成本和最大化工业能量枢纽运行总收益为目标,考虑系统中相关设备的运行约束及传输线功率平衡的安全约束,分别建立住宅能量枢纽模型和工业能量枢纽模型。同时提出了多目标加权寻优算法,利用该算法给出满足Kuhn-Tucker条件的全局最优解。仿真实验表明,提出的多能量枢纽荷源协调优化策略能够显著减少住宅能量枢纽的运行成本,并提高工业能量枢纽的运行收益,为多能量枢纽的经济运行及荷源协调优化提供一种新的技术途径。