文献综述
1 研究背景
电力网络和水网络是至关重要基础设施[1]。这些系统主要是独立规划和运行的，尽管它们的运行在多个时空尺度上本质上是耦合的。例如，用于农业和市政供水系统的电泵影响配电网的运行（以电力和能源需求的形式）；另一方面，热电厂的容量很大程度上取决于冷却水的可用性。对于市政和废水系统，电动泵是克服因管道摩擦造成的水头压力和水头损失的地理差异的关键元件，它们能够在给定的水质标准内满足供水需求，同时将配电网-配水网耦合为水能互联系统联合运行，能够解决配水网电费过高，配电网分布式电源消纳困难等问题[2-3]。水泵的耗电量构成了供水设施的主要运营成本。例如，在美国，饮用水和废水网络的整体运行占总用电量的4%[4]。因此，优化水泵运行在节约能源、减少排放、提高电网可靠性和效率方面具有巨大的潜力。
2 研究现状
关于区域水–电耦合系统的能流模型
电力系统和输配水管网在稳态模型和能流计算方法方面有很多相似之处。配水系统主要包含水源、管道、水泵、蓄水池及水负荷等元件，其稳态模型由各元件的稳态模型及节点水流量平衡方程构成。
2.1 配水网稳态模型
配水系统主要包含水源、管道、水泵、蓄水池及水负荷等元件，其稳态模型由各元件的稳态模型及节点水流量平衡方程构成[5]。
（1）水源、水负荷和蓄水池：水源和蓄水池一般抽象为水头恒定或水流量恒定的节点元件，分别对应定压节点和定流节点；负荷一般建模为定流节点元件。
（2）配水管道：配水管道的稳态特性用沿程水头损失描述，常用的水头损失公式有 Hazen-Williams 公式、DareyWeisbach 公式等。
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