區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃

文/李家淇

1 區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行

現(xiàn)階段，隨著電網(wǎng)清潔化以及智能化的高速發(fā)展，配電網(wǎng)逐漸呈現(xiàn)分布式電源以及微電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于不同的類型的規(guī)劃方式也具有一定的差異。而基于規(guī)劃對(duì)象分析，重點(diǎn)分析在區(qū)域中綜合能源系統(tǒng)的合理優(yōu)化，以及配電網(wǎng)的擴(kuò)展分析。在整體上來(lái)說(shuō)，一些學(xué)者在研究中綜合分析了分布式電源模式，通過(guò)對(duì)控制電源調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器以及分接頭、調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償?shù)确绞竭M(jìn)行管理。規(guī)劃配電網(wǎng)系統(tǒng)。一些學(xué)者通過(guò)三角模糊數(shù)分析存在的不確定特征，構(gòu)架建立網(wǎng)架規(guī)的方式，通過(guò)模糊期望的優(yōu)化模型對(duì)線路新建成本與電網(wǎng)運(yùn)行損耗費(fèi)用進(jìn)行了分析。多數(shù)的學(xué)者在研究中主要對(duì)分布式的電源以及微電網(wǎng)配電網(wǎng)規(guī)劃、綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化分析。在配電網(wǎng)中含有RIES 的時(shí)候，要基于內(nèi)部為基礎(chǔ)，重點(diǎn)分析RIES 運(yùn)行產(chǎn)生的各種影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同能源之間以及供需之間的協(xié)調(diào)互補(bǔ)，進(jìn)而減少電網(wǎng)規(guī)劃總成本，提升系統(tǒng)能源的利用效率，提升新能源的消納率。

2 分析考慮區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃

2.1 規(guī)劃思路

隨著在地理上形成的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)（RIES）不斷增加，在其轉(zhuǎn)向能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中，要對(duì)現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃分析，提出嚴(yán)格的要求，充分利用RIES 可以進(jìn)行多能互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)特征，探究分析RIES 規(guī)劃方式，可以保障其滿足負(fù)荷增長(zhǎng)以及促進(jìn)資源的優(yōu)化方式。而基于能源生產(chǎn)為關(guān)鍵、探究轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、使用等不同系統(tǒng)，通過(guò)分析不同能源設(shè)備與需求響應(yīng)負(fù)荷中與RIES 的關(guān)系，探究在RIES 系統(tǒng)中，相關(guān)能量系統(tǒng)之間的合理轉(zhuǎn)換。根據(jù)具體的能源產(chǎn)生模式、轉(zhuǎn)換類型、存儲(chǔ)模式與使用角度系統(tǒng)分析，構(gòu)建含光伏電源( PV)、風(fēng)電機(jī)組(WT)、電動(dòng)汽車(EV)、電轉(zhuǎn)氣( P2G)、熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)、燃?xì)忮仩t(GB)、儲(chǔ)氣(GS)、吸收式制冷(AR)、電制冷(ER)等相關(guān)能源設(shè)備，重點(diǎn)分析在電力需求響應(yīng)負(fù)荷中存在的RIES 模型系統(tǒng)，了解位于RIES系統(tǒng)相關(guān)能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系語(yǔ)態(tài)整。在多代理系統(tǒng)的支持之下，通過(guò)主管層、區(qū)域?qū)右约霸O(shè)備層構(gòu)建一個(gè)三層交互結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)以及不同能源設(shè)備的有效信息傳遞，構(gòu)建三層交互結(jié)構(gòu)模式，構(gòu)建RIES 優(yōu)化運(yùn)行模式，通過(guò)雙層優(yōu)化模型，基于RIES 網(wǎng)架規(guī)劃為基礎(chǔ)，進(jìn)行研究，基于規(guī)劃總成本以等作為主要目標(biāo)合理規(guī)劃配電網(wǎng)。通過(guò)在下層中，根據(jù)區(qū)域能源利用狀況，基于效率、新能源消納率等為基礎(chǔ)，探究在不同領(lǐng)域與場(chǎng)景中RIES 優(yōu)化運(yùn)行仿真系統(tǒng)，構(gòu)建上下層模型。

2.2 RIES構(gòu)成及能量流

RIES 是一種基于能源負(fù)荷側(cè)為基礎(chǔ)，通過(guò)能源轉(zhuǎn)換的方式，在信息通信裝置支持之下，集合了電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、熱網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，整合不同的能源系統(tǒng)，保障其滿足不同用戶群體的實(shí)際需求，進(jìn)而合理的利用新能源，實(shí)現(xiàn)就地消納的綜合能源系統(tǒng)。

2.3 基于多代理系統(tǒng)的分層交互結(jié)構(gòu)

2.3.1 主管層，主管層屬于一種上層代理，主要的責(zé)任就是表示配電網(wǎng)

在工作中其主要工作內(nèi)容就是制定區(qū)域激勵(lì)信號(hào)、傳遞信號(hào)。根據(jù)不同區(qū)域中紅不同的RIES，進(jìn)行自治優(yōu)化，確定具體的電量需求與新能源的新數(shù)量，在綜合具體節(jié)點(diǎn)中電流需求數(shù)值合理配置電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃，在規(guī)劃中要實(shí)現(xiàn)總成本最小化，也可以保障系統(tǒng)的安全性、可靠性。

2.3.2 區(qū)域?qū)樱@是中間層

其主要的責(zé)任就是代表RIES，在運(yùn)行中要接受并且響應(yīng)來(lái)自上層配電網(wǎng)中發(fā)送的相關(guān)激勵(lì)信號(hào)，對(duì)區(qū)域中不同設(shè)備進(jìn)行分析，了解其特征與負(fù)荷響應(yīng)參數(shù)。根據(jù)狀況執(zhí)行內(nèi)部的多能互補(bǔ)，提升能源利用質(zhì)量與效果，實(shí)現(xiàn)新能源消納率的醉話，進(jìn)而保障其滿足實(shí)際需求，在根本上保障供需平衡。

2.3.3 設(shè)備層，屬于最下層

主要涵蓋了在RIES 中的設(shè)備，通過(guò)執(zhí)行RIES 控制指令信息，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況及時(shí)傳遞相關(guān)參數(shù)信息，進(jìn)行新能源參數(shù)、防電功率等信息的傳遞，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)，滿足設(shè)備運(yùn)行中的實(shí)際響應(yīng)需求。

2.4 配電網(wǎng)規(guī)劃與結(jié)果分析

（1）通過(guò)規(guī)劃分析，兩種方案在仿真中新增負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中17 選定的新建線路具有一定的差異，在新建線路投資成本中，第一種方案效果顯著，表明了綜合RIES 配電網(wǎng)規(guī)劃可以選擇更為合適的線路組合系統(tǒng)，可以滿足負(fù)荷需求條件，提升經(jīng)濟(jì)效益，減少原始投資。

（2）在第一種方案中網(wǎng)損成本相對(duì)較少，分析RIES 優(yōu)化運(yùn)行，改變配電網(wǎng)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的不同需求以及電量數(shù)值，優(yōu)化現(xiàn)有的配電網(wǎng)功率分布狀況，進(jìn)而達(dá)到降低資金的效果；

（3）在第一種方案中故障停電成本相對(duì)較少，主要就是在RIES 優(yōu)化中，出現(xiàn)故障問(wèn)題的時(shí)候可以通過(guò)CHP 可燃燒天然氣進(jìn)行供電，EV 則可以選擇放電模式保障電力穩(wěn)定運(yùn)行。而在電力需求影響之后因?yàn)榉限D(zhuǎn)移可以降低峰荷，因此在RIES 優(yōu)化之后可以提升配電網(wǎng)供給與需求的可靠性，進(jìn)而減少故障成本。

3 結(jié)束語(yǔ)

分析考慮區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃，探究合理的方式與手段，可以有效的提升能源利用效率與新能源的消納率。而RIES 在經(jīng)濟(jì)性約束之下，則可以實(shí)現(xiàn)在不同能源之間的有效補(bǔ)充與完善，應(yīng)用較為靈活，在實(shí)踐中有效的提升資源利用效率，真正的提升各項(xiàng)資源的利用效率。