微能源網（簡稱微網）通過多能互補技術、綜合能源服務等實現一定區(qū)域內的電、熱、氣、冷等多種能源的高效集成與協同供給。2016年，國家發(fā)展和改革委員會提出《關于推進“互聯網+”智慧能源發(fā)展的指導意見》，指出要加強多能協同綜合能源網絡建設，開展電、熱、氣、冷等不同類型能源之間的耦合互動和綜合利用。微能源網群廣泛應用智慧互聯技術，作為一種智慧型區(qū)域網絡，具備較高的新能源滲透率，通過能源儲存和能源轉化能夠實現區(qū)域內能源供給和消耗的平衡。微能源網群可以根據實際需要交換能源，也可以與公共網絡進行能源的靈活交互，實現風、光、天然氣等分布式能源的優(yōu)化配置。因此，本書以微能源網為研究對象，重點研究微能源網的容量配置、多能協同優(yōu)化、綜合效益評價，得到微能源網“源-網-荷-儲”優(yōu)化配置模式，優(yōu)化微能源網內、微能源網間、微能源網群多層級運行方式，建立綜合效益評價模型指導微能源網建設和運營，以促進分布式能源的綠色、低碳、多元、高效和智能化利用。
　　本書共分7章，分別從微能源網發(fā)展現狀及能量特性、微能源網“源-網-荷-儲”容量配置優(yōu)化模型、微能源網的調度優(yōu)化、微能源網群多能協同運行綜合效益評價四方面進行了研究。在微能源網發(fā)展現狀及能量特性研究方面，主要內容包括：概論，闡述了研究背景及意義，并總結了國內外微能源網多能協同規(guī)劃、運行及效益評價等方面的研究現狀；微能源網發(fā)展演化歷程及能量特性動態(tài)分析，通過從歐盟、美國、日本及我國等典型國家和地區(qū)對微能源網的概念進行解析，并總結微能源網的供能特性；隨后從梳理微能源網發(fā)展的相關政策、介紹微能源網實踐試點項目兩方面說明微能源網的發(fā)展演化歷程；對微能源網供給、轉換、存儲、消費等特性進行建模，分析能量的梯級利用。通過上述研究確立微能源網發(fā)展的宏觀環(huán)境，并形成微能源網的能量特性，為微能源網多能協同優(yōu)化發(fā)展奠定了理論基礎。
　　在微能源網“源-網-荷-儲”容量配置優(yōu)化模型方面，主要內容包括：系統結構和單元設備的角度分析綜合能源系統模型；分析不同類型負荷參與綜合需求響應的方式，建立計及隨機一認知不確定性的綜合需求響應模型；構建“源-網-荷-儲”容量配置雙層規(guī)劃模型，上層以建設綜合能源系統經濟性最優(yōu)為目標優(yōu)化單元容量，下層以日運行成本最低為目標優(yōu)化單元出力，以此提高微能源網系統整體的經濟性。
　　在微能源網的調度優(yōu)化研究方面，主要內容包括：設計了一種新的微能源網結構，建立了微能源網的能源生產、能源轉換和儲能裝置運行模型；利用兩階段優(yōu)化理論，將風、光日前預測功率作為隨機變量，構造上層日前調度模型，將其時前功率作為隨機變量的實現，構造下層時前調度模型；采用細胞膜優(yōu)化算法和混沌搜索算法對傳統粒子群算法進行改進，對各模型進行求解；選擇深圳市龍崗區(qū)國際低碳園區(qū)進行實例分析。為了開展微能源網間的優(yōu)化，提出微能源網間多能協同交互平衡三級優(yōu)化模型。以確立平均失負荷率最小為目標，構建多微能源網日前容量靈活性配置優(yōu)化模型；利用條件風險價值度量風力發(fā)電和光伏發(fā)電不確定性所帶來的風險成本，構建電、熱、冷等多能協同日內調度優(yōu)化模型；考慮不同時刻各主體的備用供給成本，確立備用調度成本最小的備用優(yōu)化平衡方案；為了求解上述三級協同優(yōu)化模型，提出基于信息熵和混沌搜索的改進蟻群算法；同樣以深圳市龍崗區(qū)國際低碳園區(qū)為實例對象，驗證模型的實用性和有效性。最后，提出微能源網群多能協同分層協調多級優(yōu)化模型。將多種能源生產設備、能源轉換設備和儲能設備集成微能源網，設計多微能源網群在日前、日內、實時等各階段的多能競價博弈框架體系；提出一種含多種博弈狀態(tài)的三階段優(yōu)化模型；為模擬多微能源網群競價博弈過程，提出基于自適應調整信息揮發(fā)因子和轉移概率的改進蟻群算法；制定微能源網群最佳運行策略。
　　在微能源網群多能協同運行綜合效益評價方面，主要內容包括：分析了“以電定熱”“以熱定電”“熱電混合”模式中的運行場景；刻畫了微能源網中的居民樓宇、辦公樓宇、商場等建筑的多負荷特征，構造了多類用戶的年負荷曲線、冬夏典型日負荷曲線；最后為評價微能源網的效益情況，確定基于不同模式的多類型微能源網協同靈活運行的優(yōu)劣，基于微能源網的結構布局，從經濟、節(jié)能、減排等角度設計了微能源網3E效益評價指標，對微能源網的效益進行評估，同時為微能源網投資運行提供決策借鑒。