水电之家讯：热电联合网络状态估计：董今妮，孙宏斌，郭庆来，潘昭光，《电网技术》2016年第6期。

项目背景

传统的化石燃料面临着耗竭、环境污染等一系列问题，因此风电、光伏等可再生清洁能源的使用成了一种必然趋势。随着传统的集中式电网向智能电网转变，可再生能源发电逐渐得到发展。然而，由于风电、光伏等能源不确定性高，发电量不易控制，因此容易引起电网波动。

解决这一问题的一种方法是研究储能装置，在用电低谷时进行储能，并将储存的能量用于高峰时期。这种方法的弊端是储能装置的容量有限，并且成本较高，且不能充分利用用电低谷时多余的能量。由此可见，智能电网仍然存在弊端，只用电能作为能量传输的唯一形式存在局限性。为此引入“能源互联网”的概念。

在能源互联网中，能量将不仅以电的形式进行传播，还可以热、冷、气等多种形式进行传播。通过这种方式，用电低谷时多余的电能可以热能、冷能等多种形式在网络中存储。由于在该网络中，能量以电能、热能、冷能等多种形式进行传播，因此这是一个有多种能量流动的网络，即多能流网络。

上述冷、热、电等多种能量形式联供的多能流网络中，热电联供网络目前发展最为迅速。自20世纪开始，在全球范围内就开始逐步建立热网。由于热网可以利用化石燃料、余能、可再生能源、电能、热电联供源(CHP)等多种方式进行加热，因此具有很大的灵活性。当利用CHP对热网进行加热时，热网和电网因为CHP的运行特性而耦合，利用热网的储能特性，可以将电网中的能量以热能的形式储存起来，从而对电网的波动进行调节，有利于各类新能源的接入。

为更准确地了解网络的运行状态，充分利用量测冗余，可以对网络引入状态估计，从而得到更趋近于真值的估计值。在电力系统中，很早就已经引入了状态估计。相比之下，热网中状态估计的应用较为空白。由于热网具有很强的动态特性，对热网进行状态估计存在很大的难度。随着热电联合网络研究的日益深入，为更准确地了解热电联合网络的运行状态，考虑在热电联合网络中引入状态估计。

主要创新点

在热网中引入状态估计，并通过热网与电网间的耦合关系，提出了一种热电联合状态估计方法，通过蒙特卡洛仿真实验检测了该状态估计方法的效果。

解决的问题和意义

本文参考了现有的热网模型，选择热网半联合静态模型作为热网状态估计的模型。在此基础上利用热电联合网络中热网与电网的耦合关系，建立了热电联合状态估计的方法。算例结果证明，热电联合状态估计与单独状态估计相比，有利于提高网络的估计效果。通过联合状态估计可以得到精度更高的全局一致基态潮流解，为后续的热电联合网络在线安全评估、优化调度打下基础。

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