摘要：随着全球性能源资源短缺和环境污染，各国倡导大力发展绿色、低碳、可持续的能源。2020年，我国提出了力争2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和的节能减排目标，加速能源领域朝着低碳化方向发展。基于此，以下对基于多能源站协调的区域电力-热力系统站网联合规划进行了探讨，以供参考。

关键词：多能源站协调；区域电力-热力系统站网；联合规划

引言

我国配电网运行模式较为粗放，能源利用率较低，严重影响了其安全效益和经济效益。尤其是在规划设计过程中，大多配电网并未结合区域能源情况做好协同性建设，加剧了能源损耗浪费形势，根本无法满足“碳达峰”及“碳中和”要求，制约了区域配电网的长远发展。如何在多元负荷需求下实现配电网的扩展规划，达到多能源的协同优化、高效互动，已经成为新时期人们关注的焦点。

1多能互补综合能源电力系统结构

多能互补综合能源电力系统建立在多种能源输入输出和转换设备的基础上，并融合了信息通信技术把每个系统按照对应耦合关系建立联系，囊括了供气、供电、供冷和供热等系统模块。综合能源电力系统的配置环节，要针对不同系统零件的规格和类型仔细甄别，能够了解系统配置会对联供系统的节能和经济造成影响。建设综合能源电力系统的过程中，因秦综合了多个系统模块，设备使用数量较多，要保证每个单独的设备效率满足运行要求，并能够制定科学的运行策略，综合考量用户对冷热电的需要，进而确保经济性和环境效益能够得到双重保障。系统配置建设之初，重点关注综合能源电力系统的负荷能力，且能够做出准确的预测并加以分析。对其预测时，要了解和调查以往冷热电负荷情况，以此数据为基础的前提下考虑当地的社会经济、气候和电力负荷情况等因素，正确认识各因素和电力负荷之间的内部联系，科学地对未来可能的电力负荷做出正确的分析。对于多能互补综合能源电力系统的建设模式来说，精确的电力负荷预测起到基础性的作用，能够直接影响到电力系统的配置情况。根据电力负荷的预测数据来配置电力系统，因综合能源电力系统的能源供应是直接面向用户，用户用电需求的增加或者变化，就会使得用户实际的用电负荷热电比和冷电比会同系统的存在不一致的问题。想要保证配置符合用户实际用电负荷，就要改变系统配置方法，常见的方法有四种，分别是补电子系统集成、补热子系统集成、电热转换集成和蓄能集成方法。若出现热电比或用户实际符合比较小的情况，就要选用并网补充电能的对策或者选用可再生能源实现对电能的补充。对于这几种方法的选择要因情况而定，如综合能源电力系统也会出现供热容量不够的现象，可以采用补热子系统增加供热；用户热电比或者冷电比超过系统的情况下，就要选用热电转换系统；用户用电负荷存在峰谷则选择蓄能方法，用以缓解供需不平衡的问题，若设计工况不同系统的调节能力会相应提高。

2基于多能源站协调的区域电力-热力系统站网联合规划

2.1多能源之间的多时间尺度互补特性

充分挖掘多能源之间的互补潜力是提高可再生能源消纳能力和系统经济性的有效途径。针对气电联合系统中天然气系统和电力系统运行时间尺度不同的问题，提出了一种可以考虑天然气系统动态过程的气电联合系统多时段优化运行模型，并分析了天然气系统和电力系统运行时间尺度上的差异性。考虑风电资源的时空互补性来提高多能源之间的互济能力，针对可再生能源与热电联供混合微网的能量协调优化，基于对可再生能源、微型燃气轮机以及储能等典型分布式能源的功率响应特性分析，提出多时间尺度的能量协调优化方法。分析美国天然气与电力系统之间的交互影响，考虑了天然气管道运行约束的电力风险评估和考虑风电随机性的电力机组日前调度等内容。基于电网和天然气管网的稳态模型，分别构建了优化调度模型，通过松弛能量流的概念，作为两种能源网络协调优化调度的手段。考虑了能源站电、热能间的多能互补特性，对供能网络布局以及能源站的数量、位置和设备容量配置进行规划。在考虑风电接入、天然气网络和水电系统间影响的基础上，研究了电力系统机组组合问题。提出了计及综合需求响应的IES多能协同优化调度策略，并分析了综合需求响应对电、气、冷、热多能协同互补的影响。提出了一种能量感知优化策略，通过对复杂约束进行降阶处理，实现最大限度降低系统用能功耗。考虑分布式集中供热及供冷系统的储能特性，提出了一种基于能源资源的区域综合能源系统协调优化调度模型，通过分析并网和离网两种场景，证明其有效性。在分布式风光互补、电气热能源的互补利用方面已有一定的研究基础，但未从供用储各环节入手，研究电、气、热各能源的之间的互补互济及协同消纳能力。

2.2储能系统

在多能源协同的主动配电网规划过程中主要采用电储能方式，通过多站合一，与变电站、充电站等共建和工商业用户侧储能两种方式实现。上述电储能站点设计过程中严格依照灵活调节和有效消纳原则，合理定位安置并保证容量负荷，必要时还需要对储能进行扩展规划，根据用电负荷情况调整发电出力和平抑波动。如ＥＶ电池不仅可以优化电网用户负荷特性，提高电网灵活调节能力，降低企业用户用能成本，还能够提高电网新能源消纳能力，缓解可再生能源出力波动对电网稳定性的影响，具有良好的使用前景。

2.3能源站间互联管线传输模型

在几个相邻区域的分布式能源系统之间合理建造输电线路，可以补充各区域之间的能源连接。电站间互连管道的传输结构主要由各区域电站、上层电网、区域热-电互连管道和最终用户负荷组成。地区电站按照固定电力或固定电力基本战略运行，如果出现电力短缺，可从上级电网获取电力，并通过电力转换模块提供给最终用户；您还可以优先考虑通过电力传输管道向电力或热能不足区域提供电力或热能，同时满足您自己的用户负荷。由于制冷设备和吸收设备之间分担制冷负荷，因此不再需要冷却输送管道，并且考虑到传热管道的投资成本很高，计划采用单向运输方式。

2.4强调价值，促进整体利益

多能源协同的主动配电网规划设计过程中要充分考虑利益主体，在利益价值闭环分析基础上确定各利益主体的合理衔接和有效沟通。如可以按照业务流闭环，在电力设备供应商提供电力设备支持、设计施工公司根据城市建设合理规划电网、发电公司利用可再生能源供电、输配电企业接受电能就地分配、供电及综合服务部门通过购售电差价获取利益、终端用户用电消费，到最终中央与地方政府监督，形成完整的价值链条，充分保证各利益主体能够在多能源协同的主动配电网规划时获得对应收益，从而保证智慧能源系统长久运行。

2.5能源站内系统结构

发电厂的系统模型主要由三个模块组成：1）提供天然气和各种其他可再生能源的能源供应模块。2）能量转换模块，包括内燃机、残馀散热器、锅炉、冷却体组、冷却体组、换热器等。3）符合建筑用户冷却、加热和功耗要求的终端设备负载模块。电站塔机内系统最终用户的负荷主要由内燃机和光体积提供，负荷不足部分由上级电网提供。供热负荷主要通过锅炉回收的能量节约，不足部分开始燃气锅炉的处理；冷却荷载由电气组和要吸收的冷却系统组承担。

结束语

电热储能类设备调度出力响应快，有效降低负荷峰值期出现的电热能供应不足等，平抑系统供需波动，实现能源系统削峰填谷出力平稳的局面。

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