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该规划流程也是分主问题、 子问题模块化迭代优化。 主问题的优化是对区域级的多能源系
统进行结构优化, 根据规划区域内电、 热、 气的负荷预测值和已有的多能流供能网络, 对 CHP
机组, 储热、 储气、 储电等设备选址、 定容, 并对配套的配电网、 天然气管网、 热水管网进行
线路、 管道的扩建。 在得到系统的结构优化方案后, 进行系统的运行校验。 首先需要检验多能
流配网的拓扑是否满足结构约束, 例如配电网需要保持辐射状的结构, 天然气网、 热网不能出
现孤岛。 其次考虑系统的混合潮流等运行约束, 检验该规划方案的多能流系统是否能正常运行。
之后, 根据多能流系统的最优潮流, 计算多能流潮流的运行费用。 因为能源消费环节的多能流
最优潮流容易受到价格型需求侧响应的影响, 用户根据能源的价格可能会改变能源的消费策略,
影响多能流系统的潮流。 因而计算规划方案的运行费用时, 考虑用户的价格型需求侧响应, 设
置系统不同的典型运行方式并分别计算运行费用, 保证能源传输的运行费用在可行区间内。 上
述 3 个检验, 如果有一个不满足, 则重新进行系统的结构优化, 生成新的规划方案。 在第一个
子问题的基础上, 根据规划方案的多能流潮流, 评估系统的可靠性、 碳排放等指标。 如果超出
系统的可接受范围, 则在系统结构优化中增加相应的可靠性、 碳排放约束或相应的罚函数, 重
新进行系统的结构规划。 投资建设主问题和运行子问题反复迭代直到满足约束, 得到系统的可
行规划方案。

      对于区域级的多能源系统的能量枢纽的构造, 文献[68-69] 考虑了能源的价格和负荷的需求
因素, 通过比较不同 CHP 和配套设备的收益 / 花费比来确定能量枢纽的组成。 文献[ 70] 对 CHP
机组和天然气配网联合优化规划, 保证电力和热能供应的最大化来满足用户的需求。 文献[ 71]
考虑通过小型燃气轮机将电、 气配网耦合, 通过对小型燃气轮机的选址、 定容, 将气网、 配电
网作为一个整体进行规划, 以减小系统的总投资。 文献[72] 将负荷场景划分为供热、 供冷和转
换区域, 并考虑了负荷波动、 转移带来的供能可靠性问题。 文献[73] 采用两阶段规划模型, 在
第一阶段, 采用多目标遗传算法进行系统的结构优化, 第二阶段, 用混合整数规划方法求解系
统最优运行问题。 文献[74] 提出了一套完整的综合能源站优化规划方法, 先根据能源转换、 存
储设备的类型建立包含所有候选项的基本架构, 以此为基础, 考虑运行约束, 以经济和环保为
目标函数, 进行设备容量优化, 最后采用模糊理想决策方法实现设计方案的决策。

      区域级的多能源系统的规划, 既需要考虑 CHP 机组、 储能设备等装置的选址、 定容, 也需
要规划相应的电、 气、 热配网。 因而, 首先需要建立 CHP 机组、 储能设备的功率转化模型, 通
常采用能量枢纽模型, 可根据不同的需求进行不同的配置。 其次, 将 CHP 机组等装置作为耦合
元件, 以电、 气、 热混合最优潮流为基础, 设置不同的场景, 建立不同的规划模型, 以适应实
际情况。 东部的城市区域对电、 气、 热都有巨大需求, 以往的分供系统各自运行, 为满足用户
的用能需求, 都存在设备容量冗余较大、 运行费用较高、 用能高峰能源供应压力大等问题。 在
大型工业园区、 广域的居民区部署 CHP 机组、 储气、 储热等装置, 构建多能源系统, 可以充分
发挥多能源的互济作用。 电、 气均可通过转化满足用户的多种用能需求, 气、 热的存储也可应
对负荷高峰, 提升能源的供应能力。 同时, 在规划时考虑多能源的转化互济效应, 可以减小设
备的容量冗余, 用户也可根据能源价格选择能源, 系统的整体经济性获得提升, 多能源的协同
利用也提升了能源的利用效率、 供应的可靠性。
3 4 3  能源微网的规划建模

      在以城市为主的能源互联网消费环节, 个体的能源消费行为可能存在显著差异, 因而有必
要考虑以居民楼为单位的能源微网的规划。 文献[75] 基于生命周期分析法设计了一种集成太阳
能利用和内燃机驱动传统联供系统的太阳能冷热电三联供系统, 并以北京市一综合办公楼进行
实例分析, 结果表明太阳能联供系统的综合性能要优于传统分供系统。 文献[76] 的规划模型主

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