區域綜合能源系統優化運行的配電網擴展規劃

文/李家淇

1 區域綜合能源系統優化運行

現階段，隨著電網清潔化以及智能化的高速發展，配電網逐漸呈現分布式電源以及微電網的發展趨勢，對于不同的類型的規劃方式也具有一定的差異。而基于規劃對象分析，重點分析在區域中綜合能源系統的合理優化，以及配電網的擴展分析。在整體上來說，一些學者在研究中綜合分析了分布式電源模式，通過對控制電源調節有載調壓變壓器以及分接頭、調節無功補償等方式進行管理。規劃配電網系統。一些學者通過三角模糊數分析存在的不確定特征，構架建立網架規的方式，通過模糊期望的優化模型對線路新建成本與電網運行損耗費用進行了分析。多數的學者在研究中主要對分布式的電源以及微電網配電網規劃、綜合能源系統進行了優化分析。在配電網中含有RIES 的時候，要基于內部為基礎，重點分析RIES 運行產生的各種影響，進而實現不同能源之間以及供需之間的協調互補，進而減少電網規劃總成本，提升系統能源的利用效率，提升新能源的消納率。

2 分析考慮區域綜合能源系統優化運行的配電網擴展規劃

2.1 規劃思路

隨著在地理上形成的區域綜合能源系統（RIES）不斷增加，在其轉向能源互聯網的建設中，要對現有的配電網絡系統進行規劃分析，提出嚴格的要求，充分利用RIES 可以進行多能互補的優勢特征，探究分析RIES 規劃方式，可以保障其滿足負荷增長以及促進資源的優化方式。而基于能源生產為關鍵、探究轉換、存儲、使用等不同系統，通過分析不同能源設備與需求響應負荷中與RIES 的關系，探究在RIES 系統中，相關能量系統之間的合理轉換。根據具體的能源產生模式、轉換類型、存儲模式與使用角度系統分析，構建含光伏電源( PV)、風電機組(WT)、電動汽車(EV)、電轉氣( P2G)、熱電聯產(CHP)、燃氣鍋爐(GB)、儲氣(GS)、吸收式制冷(AR)、電制冷(ER)等相關能源設備，重點分析在電力需求響應負荷中存在的RIES 模型系統，了解位于RIES系統相關能量的轉換關系語態整。在多代理系統的支持之下，通過主管層、區域層以及設備層構建一個三層交互結構，進而實現對配電網以及不同能源設備的有效信息傳遞，構建三層交互結構模式，構建RIES 優化運行模式，通過雙層優化模型，基于RIES 網架規劃為基礎，進行研究，基于規劃總成本以等作為主要目標合理規劃配電網。通過在下層中，根據區域能源利用狀況，基于效率、新能源消納率等為基礎，探究在不同領域與場景中RIES 優化運行仿真系統，構建上下層模型。

2.2 RIES構成及能量流

RIES 是一種基于能源負荷側為基礎，通過能源轉換的方式，在信息通信裝置支持之下，集合了電網絡系統、氣網絡系統、熱網絡系統、交通網絡系統，整合不同的能源系統，保障其滿足不同用戶群體的實際需求，進而合理的利用新能源，實現就地消納的綜合能源系統。

2.3 基于多代理系統的分層交互結構

2.3.1 主管層，主管層屬于一種上層代理，主要的責任就是表示配電網

在工作中其主要工作內容就是制定區域激勵信號、傳遞信號。根據不同區域中紅不同的RIES，進行自治優化，確定具體的電量需求與新能源的新數量，在綜合具體節點中電流需求數值合理配置電網擴展規劃，在規劃中要實現總成本最小化，也可以保障系統的安全性、可靠性。

2.3.2 區域層，這是中間層

其主要的責任就是代表RIES，在運行中要接受并且響應來自上層配電網中發送的相關激勵信號，對區域中不同設備進行分析，了解其特征與負荷響應參數。根據狀況執行內部的多能互補，提升能源利用質量與效果，實現新能源消納率的醉話，進而保障其滿足實際需求，在根本上保障供需平衡。

2.3.3 設備層，屬于最下層

主要涵蓋了在RIES 中的設備，通過執行RIES 控制指令信息，根據設備運行狀況及時傳遞相關參數信息，進行新能源參數、防電功率等信息的傳遞，實現優化目標，滿足設備運行中的實際響應需求。

2.4 配電網規劃與結果分析

（1）通過規劃分析，兩種方案在仿真中新增負荷節點中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 配電網規劃可以選擇更為合適的線路組合系統，可以滿足負荷需求條件，提升經濟效益，減少原始投資。

（2）在第一種方案中網損成本相對較少，分析RIES 優化運行，改變配電網負荷節點的不同需求以及電量數值，優化現有的配電網功率分布狀況，進而達到降低資金的效果；

（3）在第一種方案中故障停電成本相對較少，主要就是在RIES 優化中，出現故障問題的時候可以通過CHP 可燃燒天然氣進行供電，EV 則可以選擇放電模式保障電力穩定運行。而在電力需求影響之后因為符合轉移可以降低峰荷，因此在RIES 優化之后可以提升配電網供給與需求的可靠性，進而減少故障成本。

3 結束語

分析考慮區域綜合能源系統優化運行的配電網擴展規劃，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 在經濟性約束之下，則可以實現在不同能源之間的有效補充與完善，應用較為靈活，在實踐中有效的提升資源利用效率，真正的提升各項資源的利用效率。