Design and Application of Urban Multi - Energy Safe and Coordinated Regulation Architecture

DUAN Lijuan; LI Baoju; ZHAO Haotian; FU Xiaobiao; CUI Bonan; WANG Hailong

doi:10.12204/j.issn.1000-7229.2026.10.014

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Design and Application of Urban Multi - Energy Safe and Coordinated Regulation Architecture

Engineering Practice | 更新时间：2026-09-30

- Design and Application of Urban Multi - Energy Safe and Coordinated Regulation Architecture
- Electric Power Construction Vol. 47, Issue 10, Pages: 181-194(2026)
- 作者机构：
  
  1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084
  2.国网吉林省电力有限公司，长春市 130012
  3.国电南瑞科技股份有限公司，南京市 211106
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Project(2022YFB2404000)
- DOI：10.12204/j.issn.1000-7229.2026.10.014
  CLC： TM73
- Received：27 May 2026，
  
  Revised：2026-07-23，
  
  Published：01 October 2026
- 稿件说明：
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段丽娟,李宝聚,赵昊天等.城市级多能安全协同调控架构设计与应用[J].电力建设,2026,47(10):181-194.

DUAN Lijuan,LI Baoju,ZHAO Haotian,et al.Design and Application of Urban Multi - Energy Safe and Coordinated Regulation Architecture[J].Electric Power Construction,2026,47(10):181-194.
段丽娟,李宝聚,赵昊天等.城市级多能安全协同调控架构设计与应用[J].电力建设,2026,47(10):181-194. DOI： 10.12204/j.issn.1000-7229.2026.10.014.

DUAN Lijuan,LI Baoju,ZHAO Haotian,et al.Design and Application of Urban Multi - Energy Safe and Coordinated Regulation Architecture[J].Electric Power Construction,2026,47(10):181-194. DOI： 10.12204/j.issn.1000-7229.2026.10.014.

摘要

目的

打造以电为中心的城市能源互联网、实现多能安全协调运行，是破解送端型城市电网新能源消纳能力受限、综合能效偏低等问题的有效途径。针对城市多能系统资源规模大、分布分散、多主体参与、协同利用难度大等现实问题，本文提出一种城市级多能安全协同调控架构及实现方法。

方法

首先分析新型电力系统下城市能源发展态势，厘清城市多能协同的核心任务、参与主体与资源对象，提出城市多能安全协同调控面临的现实挑战；在对比现有典型调控架构模式的基础上，基于分层解耦与协同治理理论构建城市级多能安全协同调控架构及技术指标，进一步给出该调控系统的核心功能与关键技术。

结果

基于本文所提架构开展北方某城市工程建设，实现了典型日新能源弃电量减少46%、多能利用效率提升7%以上。

结论

该方法在兼顾多主体隐私保护与系统可扩展性的同时，显著提升了城市多能多主体协同调控的效率与综合效益，可为高比例新能源场景下城市能源互联网建设提供可行技术路径。

Abstract

Objective

Building an electricity‑centered urban energy internet to achieve secure and coordinated multi‑energy operation constitutes an effective approach to tackle the issues of insufficient renewable energy accommodation capacity and low comprehensive energy efficiency in sending‑end urban power grids. To address the practical problems of urban multi‑energy systems， such as large-scale and geographically distributed resources， multi‑agent participation and difficulties in collaborative utilization， this paper proposes an urban‑level multi‑energy security coordinated dispatch and control architecture and its implementation.

Methods

Firstly， this paper analyzes the development trend of urban energy under the new‑type power system. Core tasks， participating agents and resource objects of urban multi‑energy coordination are identified. Practical challenges faced by urban multi‑energy dispatch and control are summarized. By comparing existing typical dispatch architecture modes， an urban‑level multi‑energy security coordinated dispatch and control architecture and corresponding technical indicators are constructed based on the theories of hierarchical decoupling and collaborative governance. Furthermore， the core functions and key technologies of the dispatch system are presented.

Results

The proposed architecture is applied to the practical engineering construction of a city in Northern China. The curtailment of renewable energy on typical days is reduced by 46%， and the multi‑energy utilization efficiency is improved by more than 7%.

Conclusions

While ensuring multi-agent privacy protection and system scalability， the proposed method significantly improves the efficiency and comprehensive benefits of urban multi-energy and multi-agent coordinated dispatch. It provides a feasible technical path for the construction of urban energy internet under high-penetration renewable energy scenarios.

关键词

Keywords

references

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