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基于能源互联网的城市配电网规划优化方法研究

张吉祥  
【摘要】:随着能源生产革命和能源消费革命的不断推进,能源互联网概念正快速兴起并给电力行业带来了一定的冲击,电网规划作为电网企业发展与建设的首要环节,其新阶段的规划方法与模式必然离不开能源互联网的应用。在能源互联网逐步发展的过程中,电网侧各类型新型影响因素不断涌现,配电网规划的不确定性和风险逐步增加,传统的电网侧的规划模型依靠单一确定性的规划方式,对于新型影响因素的考虑较少,已经难以满足能源互联网背景下的用能需求,亟待通过配电网规划方法的优化实现能源互联网背景下用户用能模式的扩展和资源的优化配置。因此,在电力行业迎接能源互联网时代到来的时期,通过对能源互联网进行深入的分析,构建能源互联网背景下的动态负荷预测模型,并探寻配电网侧的规划优化方式对于新形势下的配电网规划具有重大意义。本研究首先基于能源互联网的整体发展态势,梳理能源互联网的整体构架与特性,总结出我国能源互联网的成长路径和趋势,并在此基础上,从电源侧、输配侧以及需求侧三个方面分析能源互联网发展对配电网规划的影响,形成了能源互联网下配电网侧的影响因素体系。其次,结合新型环境下配电网规划的相关因素,综合考虑分布式电源的接入、电动汽车的发展以及需求侧的风险因素对负荷预测工作的影响,创新性的提出了能源互联网背景下的动态空间负荷预测模型,量化了新型因素对负荷预测的影响,合理评估了负荷预测的波动情况,为区域内的负荷预测给予基础性的参考。在负荷预测工作的基础上,进一步考虑能源互联网背景下的新型因素对于配电网规划模型中规划变量选取、目标函数设定以及约束条件设置的影响,结合城市配电网规划的现状,分析其现有的配电网规划评估方法和规划方案的比选方式,提出能源互联网背景下配电网规划的优化模型,并基于新型的配电网规划模型从技术性和经济性两个维度对模拟区域的规划方案进行了实证分析,帮助实现配电网规划方式的合理化和规划方案的有序比选。最后,结合配电网规划的原则,从技术支撑、多元融合和方法优化三个维度提出能源互联网背景下配电网规划的策略,帮助引导配电网络的合理规划。总体而言,区别于传统的配电网规划方法,基于能源互联网的配电网规划优化研究对于当下电网公司的配电网规划工作将产生广泛而深远的意义,通过多目标的优化以及多因素的量化能够实现复杂新环境下配电网规划模型的改进,帮助电网公司进一步规划和指导电网工作,应对形势下电网规划工作面临的挑战,实现配电网规划的合理化。


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