网络理论

随着新型电力系统的推进，分布式电源大规模并网给配电网优化运行带来了挑战。对此，提出了兼顾风-光-荷不确定性与相关性的配电网多目标重构方法。应用Copula理论构建相关性模型并通过Spearman秩相关系数获得风速-辐照度-负荷相关性样本；引入复杂网络理论，给出计及风电、光伏出力间歇性的网络脆弱度；以满足一定置信水平下网损、网络脆弱度最低及操作开关次数最少为目标，建立基于机会约束规划考虑风-光-荷出力不确定性的多目标协同优化重构模型，给出参数自适应算法对该模型予以求解。通过算例验证了所提方法兼顾了有效性及可用性。

随着电网的扩大与新能源比例的增加，电网的不确定性和随机性因素增加，危及系统安全运行，寻找出电网中的脆弱性关键环节来保障电网运行时的可靠性就显得尤为重要。针对当前传统电网脆弱性关键环节辨别方法识别速度慢、难以满足电网实际运行要求的问题，提出了基于改进图注意力网络算法(improved graph attention network, IGAT)的电网脆弱性关键环节辨识方法。首先，结合复杂网络理论和电网实际运行数据建立评价指标集。其次，利用IGAT挖掘出电网运行时的各项指标与脆弱性关键环节之间的映射关系，建立脆弱性关键环节辨识模型，并且考虑到训练准确性和效率等需求，对原始的图注意力网络进行优化。再次，通过仿真得到原始数据集，对辨识模型进行训练、验证和测试。最后，利用所述模型应用于改进的IEEE 30节点系统和实际电网中，结果表明所提方法具有可行性，且准确性和速度优于传统方法，有一定的工程利用价值。

本项目成果通过理论知识与硬件设施相结合，围绕综合能源系统能源利用效率低下、用能成本居高不下、电能质量问题突出等问题，助力企业高效管理用能，实现安全、节能、降费。理论成果上，提出了综合能源系统建模与分析的“能量网络理论”：基于热力学、电网络、传热学与流体力学，从物理的层面挖掘不同能源子网络的共同特性，根据各能量网络广义变量间的本构关系建立综合能源系统统一模型，并引入㶲的概念从本质上提升综合能源能效潜力。该成果的主要包含4个方面的工作：1、从物理学基础理论和能量本质出发，研究能量和㶲传递、转换的动力学行为特征，构建公理化的能量网络理论，建立能量网络方程；2、研究能量网络方程的实用化模型，并提出求解的数值方法；3、深入研究能量和㶲在各种能源传递、转换、储能单元以及不同综合能源系统中的动力学行为特征；4、以按能源品位梯级综合利用为主线思路，借鉴㶲经济学的思路，研究综合能源系统的优化规划与优化运行的基础理论，并从理论研究向工程应用拓展。

能源互联网以电网为核心平台，鼓励可再生能源接入，跨越电力、热力、天然气、交通等4天能量传输网络，实现多万面的互联互通。能源互联网的核心理念是开放，意在打破原来电、热、冷、气、交通等能量子网络相对割裂的状态，实现多类型能源开放互联。 多能互补是能源互联网的核心特征之一，是能源互联网区别于智能电网的关键特征，表示多类能量相互转换、耦合和作用。