农村现代能源系统规划与运行

　　本书以人民美好生活日益激增能源需求与农村能源发展错位为切入点，以构建清洁化、电气化、数字化的农村现代能源系统为目标，创新农村能源资源优化配置理论，攻克“以电为中心”的农村能源协同运行关键技术，研发农村智慧能源支撑平台，并结合兰考农村能源革命试点建设进行整体性示范应用，加速农村资源能源化进程、提升农村能源系统利用效率，加速农村能源数字转型，支撑清洁低碳、安全高效现代农村能源体系构建，为乡村振兴“农业强、农村美、农民富”目标实现提供动力保障。

　　李鹏，管理学博士，国网河南省电力公司经济技术研究院能源互联网经济研究中心，高级经济师。长期从事农村能源变革、农村能源互联网等领域的研究，主持完成国家能源局、河南省、国网公司能源电力重大研究课题10余项，发表论文18篇，授权发明专利15项，参与出版论著6部，获得河南省、国网公司科技进步奖5项。 鞠立伟，管理学博士，华北电力大学经济与管理学院，副教授，现任北京能源发展研究基地研究员、华北电力大学能源环境经济研究所副所长，中国优选法统筹法与经济数学研究会统筹分会理事。主持北京哲学社会科学青年项目、北京能源发展研究基地一般项目、中央高校科研基金项目等；以第D一作者身份发表学术论文25篇，包括17篇SCI期刊论文，并获得3项计算机软件著作权和1项发明专利；出版专著1部；获得国家能源局等省部级奖项3项、中国产学研促进会等行业协会奖项5项；担任国际学术期刊《applied energy》、《energy》、《energy journal》等多个国内外著名期刊论文评审人。 田春筝，工学硕士，国网河南省电力公司经济技术研究院副总工程师，教授级高级工程师。长期从事能源转型、电网规划、能源互联网等领域的研究，连续5年编制河南能源发展报告（能源蓝皮书），获得省部级科技进步奖10项，发明专利15项，具有丰富的工作经验；同时在电力系统自动化、电力系统保护与控制等杂志发表SCI、EI检索论文25篇。 王世谦，工学硕士，国网河南省电力公司经济技术研究院能源互联网经济研究中心主任，高级工程师，长期从事能源电力、能源互联网、输电网规划等领域的研究，先后主持或参与国网公司、河南省公司级科技项目10余项，荣获河南省科技进步奖、国网公司科技进步奖等省部级奖励6项，发表学术论文20余篇，授权发明专利9项，参与出版论著4部。 谭忠富，教授，博士生导师，现任华北电力大学经济与管理学院能源环境经济研究所所长。先后获得教育部新世纪优秀人才称号、北京市优秀人才、上海电力学院光明学者、北京市优秀青年教师、北京市教育先锋个人、美国Naperville市授予“荣誉市民”、北京昌平科委“一校带一镇科普进村”先进工作者等称号。

前言

第1章　概述??1
1.1　研究背景及意义??1
1.1.1　研究背景??1
1.1.2　研究意义??3
1.2　国内外农村能源发展经验借鉴??5
1.2.1　国外农村能源发展经验??5
1.2.2　我国农村能源发展历程??10
1.2.3　国外农村能源发展经验总结及启示??16
1.3　总体研究框架??26
1.4　本章小结??29
第2章　农村能源发展现状、路径及范式??30
2.1　农村能源发展现状及政策??30
2.1.1　农村能源定义及主要形式??30
2.1.2　“千户百村”农村用能情况调研??35
2.1.3　农村能源发展政策要求??73
2.2　农村能源发展问题及转型思路??76
2.2.1　农村能源发展现存问题??76
2.2.2　农村能源转型思路??79
2.3　农村能源变革模式及路径??81
2.3.1　农村能源转型发展路径??81
2.3.2　农村能源转型典型范式??83
2.4　本章小结??90
第3章　农村能源供给与需求特征刻画??91
3.1　农村能源供需影响因素??91
3.1.1　影响农村能源生产的因素??91
3.1.2　影响农村能源消费的因素??92
3.2　基于不确定性的分布式电源场景分析方法??95
3.2.1　分布式电源出力统计特性分析??95
3.2.2　基于不确定性的场景生成技术??97
3.3　非侵入负荷辨识模型的用户用能行为分析??101
3.3.1　数据选择与预处理??101
3.3.2　空洞残差网络模型??102
3.3.3　结果分析??105
3.4　考虑不同能源消费需求的农村主/被动用能负荷需求预测??107
3.5　本章小结??118
第4章　农村能源差异化规划配置理论研究??119
4.1　农村能源差异化发展场景??119
4.1.1　基于地理位置差异的农村能源发展场景??119
4.1.2　基于发展阶段差异的农村能源发展场景??122
4.1.3　基于产业结构差异的农村能源发展场景??123
4.2　农村能源供需配置方法研究及应用??127
4.2.1　农村多能互补系统运行模式??127
4.2.2　农村能源供需配置模型??132
4.2.3　农村能源供需配置方案验证??140
4.3　以“电为中心”的农村能源网络规划模型研究??146
4.3.1　“以电为中心”的农村分布式能源系统??146
4.3.2　农村分布式能源发电建模技术??146
4.3.3　农村能源系统多目标规划模型??152
4.3.4　实例分析??165
4.4　本章小结??176
第5章　农村能源集群化协同运行关键技术研究??177
5.1　农村大规模分布式能源群控群调技术研究??177
5.1.1　虚拟电源概念及架构??177
5.1.2　虚拟电源与配电网的信息交互技术??182
5.1.3　虚拟电源优化控制策略??186
5.2　基于5G+虚拟电厂的农村能源协调优化技术研究??196
5.2.1　虚拟电厂概念及架构??196
5.2.2　虚拟电厂控制策略分析??206
5.2.3　基于“5G+虚拟电厂”的低碳双层调度优化模型??216
5.3　含多种能源的微能网能量优化技术研究??238
5.3.1　微能源网结构框架??238
5.3.2　微能源网间三级协同运行优化模型??242
5.4　本章小结??257
第6章　农村能源互联化智慧支撑平台??259
6.1　农村分布式能源数据采集体系??259
6.1.1　农村能源智慧物联体系??259
6.1.2　智慧物联体系关键技术??262
6.1.3　多分布式能源系统数据采集终端??269
6.2　农村多品类能源数据归集机制??272
6.2.1　农村能源数据归集现状及存在问题??272
6.2.2　农村能源数据归集体系??275
6.2.3　农村能源数据归集机制??280
6.3　农村能源互联网平台建设??289
6.3.1　农村能源互联网平台基本内涵??289
6.3.2　农村能源互联网平台需求分析??291
6.3.3　农村能源互联网平台建设方案??304
6.4　本章小结??312

参考文献??313