作为全面建设小康社会的关键期以及深化改革的重要阶段,“十三五”期间,需要针对电力发展开展深化研究,着重谈谈电力与国计民生的相互关系、电力对管理安全战略的影响、电力对社会经济布局的作用等。为了实现电力行业的全面健康发展,国家发改委和国家能源局在《电力发展“十三五”规划》中,明确了核电、水电、煤电、气电、风电、太阳能发电、输配电网建设等方方面面的指导意见,为电力工业的发展提供了基本遵循。然而,能源互联网等新技术、新理念的发展将使电力系统物理架构、信息交互方式、电力市场运营模式发生改变,给传统电力系统规划和运营工作带来了新挑战。对此,本文建立了一套面向能源互联网的多能互补运营优化模型,分别讨论了电源侧和用户侧多能互补优化策略,并结合实际案例对所提模型加以动态仿真以期能够为未来电力系统优化运营相关工作提供新思路、新方法。本文的主要工作总结如下:(1)查阅国内外需求响应研究的相关文献和成果,梳理了能源互联网的演化过程及对传统电力系统的影响。首先,介绍了能源互联网的核心含义、典型和特征和基本结构。然后,梳理了能源互联网的演化历程、交易模式和主要发展意义。最后,分析了能源互联网对电力系统的直接和间接影响,为开展面向能源互联网的多能互补发展优化运营策略提供全面的研究背景和理论依据。(2)建立了面向能源互联网的风光水火储集成系统协同运行优化模型。设计了风光水火储集成系统,并给出了不同类型机组的输出功率模型,选取系统运行效益最大化、弃能成本最低化和负荷波动率最低化作为目标函数,综合考虑负荷供需平衡、机组发电运行和系统备用等约束条件,建立了风光水火储集成系统运行优化模型。(3)构造了面向能源互联网的分布式能源集成虚拟电厂调度优化模型。重点分析清洁能源聚合虚拟电厂的运行优化策略,特别是针对间歇性清洁能源发电,引入了双阶段优化理论,处理日前阶段和时前阶段清洁能源发电输出功率,建立了日前-时前联动的清洁能源发电调度模型。(4)建立了能源互联网环境下的清洁能源驱动冷热电三联供系统运行模型。结合终端用户冷、热、电等不同用能需求,在传统冷热电三联供系统中接入风能、光伏、光热等清洁能源,建立了由发电子系统、CCHP子系统及辅助供热子系统组成的综合能源系统,讨论了不同系统的多能互补特性。为评估系统运行绩效,从能源绩效、经济绩效和环境绩效三个维度,筛选运营优化模型及绩效评估指标,确立了多能互补系统运营调度优化模型,并建立了基于投入产出理念的模型求解算法。