基于能源枢纽的综合能源系统优化规划：考虑设备变工况特性和协同效应

综合能源系统（IES）在能源互联网中是一种有前景的能源供应模式。在IES优化配置中，多能流耦合会导致前期规划中的一系列简化，进而影响系统成本，效率和环境性能。为了合理设计IES的结构和容量，本文提出一种考虑设备变工况特性和设备间时空协同效应的新型规划方法。通过将IES拆解为不同类型的能源设备，引入“能源枢纽节点”概念扩展能源枢纽模型。之后采用双层优化框架进行规划——上层用于设备选型和定容，下层基于典型日方法优化运行策略。以IES的全生命周期成本最小为目标，用结合多变异位自适应遗传算法和内点法的两阶段进化算法求解。最后通过案例分析验证方法的可行性。案例分析中，考虑和不考虑设备变工况特性的IES生命周期成本分别为426万和415万美元。而且由于非设计条件下设备效率降低，在设计阶段忽略变工况特性将导致后者增加11.57％的额外支出。