能源互联微网系统供需互动的多主体建模及演化仿真研究

Energy Internet is key strategic support to achieve energy reform in China, and Energy Internet Microgrid is key constituent aiming at new energy consumption. However, various supply-demand behaviors between energy user and service agent directly result in uncertainty and complexity of Energy Internet Microgrid, which is both key point and difficulty to study its operation mechanism. For this purpose, the project is proposed to carry out simulation study on Energy Internet Microgrid’s evolution process from the perspective of supply-demand interaction, based on theories of complex adaptive system and multi-agent system. First, operation principle including influence factors should be extracted, and dynamic evolution model of Energy Internet Microgrid will be built to fully describe operation principle; second, optimized strategies will be proposed to improve operation performance of Energy Internet Microgrid; third, the integrated methodology of performance evolution will be proposed, and operation rules will be studied based on previous evolution model; at last, simulation system will be developed and used in Energy Internet project. This project is aimed to reveal operation mechanism and rules of Energy Internet Microgrid, provide integrated methodology for forecast, analysis, evaluation, and optimization, and finally promote application and development of Energy Internet.

能源互联网是推动我国能源革命的关键战略支撑，以新能源消纳为目标的能源互联微网系统是其重要构成。用户与服务主体的供需互动行为直接导致了该模式的不确定性和复杂性，这也成为能源互联微网运行机理研究的关键点和难点。为此，本项目基于复杂适应系统理论和多主体系统理论，从供需互动的角度出发，对能源互联微网系统的演化过程进行仿真研究。首先，提炼能源互联微网系统的影响因素和推进原理，构建能全面反映推进原理的能源互联微网系统动态演化模型；其次，提出能源互联微网系统的优化策略，研究如何提高能源互联微网系统的运行绩效；再次，提出完整的绩效评价方法，通过模型的运行和动态配置考察能源互联微网系统的运行规律；最后，开发相应的仿真平台，在能源互联网试点项目中进行验证研究。本项目期望能够揭示能源互联微网系统的运行机理和影响规律，为系统的预测、分析、评价和优化提供一套完整和有针对性的解决方案，从而推动能源互联网的应用与发展。

能源互联网是一个涵盖电、气、热、冷等多种能源的综合能源系统，可实现提升能源综合利用效率、系统安全稳定运行，降低用户综合用能成本、CO2和对空污染排放等多重目标，是一种新兴的能源利用模式和发展趋势，也是我国实现能源革命的重要途径和战略方向，以新能源消纳为目标的能源互联微网系统是其重要构成。用户与服务主体的供需互动行为直接导致了该模式的不确定性和复杂性，这也成为能源互联微网运行机理研究的关键点和难点。本项目基于复杂适应系统理论和多主体系统理论，从供需互动的角度出发，对能源互联微网系统的演化过程进行了仿真研究。首先，从主体行为的角度提取了能源互联微网系统演化推进原理，提炼了系统的主要构成要素，构建了各要素推动能源互联微网演化运行的影响因素集合；第二，结合复杂适应系统理论，构建了包含主体对象和环境对象的能源互联微网系统动态演化模型；第三，应用多主体建模方法，构建了能源互联微网智能主体多层次行为模型，描述了主体行为推进系统演化的微观过程；第四，提出了能源互联微网系统运行优化策略和演化趋优的评价标准；最后，开发了能源互联微网演化运行仿真系统，通过能源互联网实际案例进行了系统验证和仿真优化研究。本项目提出的能源互联微网系统演化推进原理、系统动态演化模型和智能主体多层次行为模型等研究成果，为研究能源互联网的运行机理，发掘推进系统优化运行的关键驱动因素，提供了重要的理论基础，具有很好的科学意义；本项目提出的能源互联微网运行优化策略和运行演化仿真系统，可有效应用于实际的能源互联网运行过程，为系统优化运行提供管理决策支持，具有很好的应用前景。