彭寒梅， 刘健锋， 李才宝， 苏永新， 谭 貌

(湘潭大学自动化与电子信息学院， 湖南 湘潭 411105)

1 引言

在全球环境问题与能源危机日益凸显的背景下，为实现能源利用的提质增效，由传统的分产分供能源系统向涉及电、气、热、冷等能源形式的全面转型已成为必然趋势[1-3]。综合能源系统(Integrated Energy System，IES)可实现电能、天然气能源和热能等多能源的协同供应，有效提高分布式可再生能源的就地消纳能力，在满足用户需求的前提下减少对外电网的依赖，得到了广泛的研究与关注[4-8]。电-气多能源微网是面向终端用户电、热等多种用能需求，覆盖源、网、荷、储等各个环节，互补利用传统电能、天然气能源和新型能源的一种小型IES。

电-气多能源微网由电力网络、天然气网络和耦合元件能源集线器(Energy Hub，EH)构成。EH是实现不同类型能源互联以及满足用户终端多类型用能需求的重要基础设施，其接入打破了微网中不同类型能源系统原有的物理隔离性[9,10]。基于热电联产系统的EH可以运行于2种模式[11,12]：以热定电(Following the Thermal Load，FTL)和以电定热(Following the Electric Load，FEL)。电-气多能源微网中的电力网络可并网也可孤岛运行，并网运行下EH可运行于FTL或FEL模式；孤岛运行下可将电力平衡节点设在某一EH处，该EH运行于FEL模式，此时电力网络为主从控制，也可将电力平衡由多个下垂控制的分布式电源 (Distributed Generator，DG)承担[13-15]，EH可运行于FTL或FEL模式，此时电力网络为对等控制。

确定性能流计算是IES运行分析的重要基础，可为IES的设备选址定容、运行决策和故障分析等提供依据[16,17]。目前IES确定性能流计算方法主要分为统一求解法和分解求解法两类，且这两类均基于Newton-Raphson(N-R)法进行迭代求解。……