能量枢纽对多能源系统的建模具有较高的灵活性，可将整个多能源系统利用多个能量枢纽进行建模分析。多个能量枢纽之间通过各能源传输网络如电网、燃气网、供热网等连接。两个能量枢纽之间会有各种形式的能源交换，每一个能量枢纽可以看作网络中的广义节点。

图4.16为一个城镇能量供应的多能源系统实例，大体分为三个地区：工业地区、商业地区和住宅地区。将每个地区看作一个能量枢纽，内部设备布局适应其各自的特定负荷需求。这是一个通过电网与天然气网络相互连接的多能量枢纽系统。

图4.16 能量枢纽系统示例

能量枢纽建模能够清晰地描述多能源系统中各种形式能源的相互耦合关系，可以方便地应用到实际多能源系统的优化规划和优化运行中。多能源系统的统一规划和运行将改变原有各形式能源单独规划独立运行的不足，使不同形式能源在生产、传输、消费等多个环节进行协同优化，实现优势互补，有助于提升能源利用效率，降低能源供应成本。

能量枢纽优化规划主要解决的问题是如何因地制宜地建设能量枢纽，配置各规划时段能量枢纽内的能量转换及存储设备的容量和设备组合，提高经济效益。待规划的设备主要集中在CHP、储电储热设备、热锅炉等。其基本规划模型如式（4.28）所示。

其中，模型的决策变量包括设备是否投入对应的0-1变量I和设备容量大小的连续变量A，以及能量枢纽的运行状态变量C、P；t和i则分别表示待规划水平年数和能量枢纽的数量。(www.daowen.com)

能量枢纽优化规划的目标函数f（P_i，t，I_i，t，A_i，t）一般包括设备的投资成本和运维成本，其目标是在保证系统可靠性的情况下，降低规划成本，提高经济效益；约束条件中g（I_i，t，A_i，t）≤0表示能量枢纽的投资约束，主要包括能量枢纽建设的容量需求、资源约束、建设时序约束以及不同类型能源之间的互补、互斥等逻辑约束；P_i，t≤A_i，t表示能量枢纽的运行容量不大于投资容量；L_i，t＝C_i，tP_i，t表示能量枢纽的输入-输出函数关系，如前所述；h（P_i，t，I_i，t）≤0表示能量枢纽系统的运行约束，主要包含能量供需平衡、系统安全可靠性约束等。

能量枢纽的优化运行是研究在现有能量枢纽结构下的多能源系统协同运行优化，在满足相应用能需求、设备运行约束及能源传输网络约束的情况下，达到总运行成本最低、碳排放量最小或新能源消纳最大等目标。其基本优化模型如式（4.29）所示。

式中，F_α表示连接各个能量枢纽的能源传输网络的潮流， 表示各能量枢纽输入量上、下限约束，来自于设备运行约束等。 表示能源传输网络的上、下限约束，若为单个能量枢纽的运行优化问题则无须考虑此约束。

能量枢纽是多能源系统建模与分析的重要方法，是能源互联网发展的必经之路。