综合能源供给侧改革的城市配网规划方法

摘要：在能源和电力领域供给侧改革的引领下，多种形式的能源相继诞生，且这些能源都是符合未来城市配网发展趋势。各种能源对现代城市的发展都能够起到一定的促进作用，并且符合我国城市在未来一段时间的发展趋势。本文主要阐述了综合能源供给侧改革的城市配网规划方法有关内容，希望能够提供参考价值。

关键词：综合能源;供给侧;城市配电网

1终端综合能源单元模型

能源集线器是利用数学模型定量分析综合能源系统能量传输与转换关系的工具。利用能源集线器模型将综合能源城市配网分解为多个耦合于电力网、天然气网和交通网的终端综合能源单元（Hub）以进行能量平衡分析，其内部组成结构及其与综合能源城市配网和上级综合能源系统的关系如图1所示。

Le、Lh和Lt分别表示各Hub输出的电负荷、热负荷和交通负荷;Pe和Pg分别表示输入各Hub的电能和天然气功率;Pw为Hub内的风力发电功率。图1表明，每个终端综合能源单元内部包含热电联产（CHP）、电转气（powertogas，P2G）、燃气锅炉（GF）和充电站等多个能源转化装置，以分别实现天然气向电能和热能的转化、电能向天然气的转化、天然气向热能的转化，以及电能向交通动能的转化。各终端综合能源单元的风电出力与电能输入根据调度系数a分配给电负荷和P2G装置，P2G装置的天然气输出与Hub入口处的天然气输入共同根据调度系数b分配给CHP装置和GF装置，CHP装置的电能输出可供给一部分电负荷，而热能输出与GF装置产生的热能一起供给热负荷。

2综合能源城市配网规划模型的分析

2.1充电站双重效用函数分析

就目前的实际情况而言，电动车的补给设施主要是慢充站，因此，在实验的过程中就模拟设置了一个慢充站。需要注意的是，能源的补给方式应该结合电动汽车的数量、日行驶里程及比例来进行确定。经济的飞速发展，使我国城市交通变得更加多元化，调动汽车在城市中的应用也更加普及，使得城市中的慢充站的作用变得更加明显，特别是大规模充电站会对城市配电系统运行产生一定影响。简单来说，在城市不断发展过程中，如果不采取合适的措施正确引导城市中的慢充站，在城市配电网在运行期间可能会出现峰上加峰的问题，影响城市电网在具体应用过程中的稳定性。可见，在城市中设置慢充站时，需要工作人员特别注意电动汽车在充电方面的需求。电动汽车充电需求在不同时间段会发生转移，因此对于慢充站内电动汽车充电功率在不同时段分布的优化，可以利用价格性需求响应策略实现。简而言之，在城市用电高峰阶段，适当提高用电价格，从而达到减少人们对用电汽车充电的行为，进而可以达到降低慢充站压力的最终目的。然而，就目前统计的大数据来看，电价敏感度、出行时间以及充电方便性都直接影响了电动汽车用户在需求响应策略下的效果。因此，在充电站中引入双重效用函数就显得非常有必要了。

2.2综合能源规划目标函数及约束条件

综合能源目标规划函数中，为了确保城市中综合能源配网在运行过程中的安全性，满足人们对能源的具体需求，一方面要严格遵守不同终端综合能源内部能源转换在平衡方面的具体关系，另一方面，还要注意天然气传输能量与电力传输能量两者间的平衡关系。

3城市配电网规划的合理措施分析

3.1构建合理的配电网结构

在綜合能源供给侧改革背景下，我国城市配电网建设过程中的一项最关键性问题是没有以可持续化发展理念对城市在发展过程中的电力需求情况进行合理分析，严重制约了城市的发展。可见，规划新区或新城电网时，应当利用整体观念进行规划，才能满足城市的发展需求。城市配电网建设过程中，要确保城市配电网线路清晰，做好相应的区域划分工作，方便未来相应的工作人员对城市配电网进行检修和维护，也便于配电网运行出现故障时能够及时找到问题所在，从而及时采取相应措施处理问题，确保城市配电网运行稳定性。除此之外，针对城市中的配电网建设应当坚持发展的理念。建设的配电网要可以满足城市当前在发展方面的需求，并且要在该基础上对配电网中的设备及相应的配置进行合理优化，进一步提高城市的供电量，确保城市在未来一段时间的发展、扩建不会受到电力的制约。

3.2协调好城市主电网和配电网之间的关系

随着我国经济的快速发展和人们对城市配电网建设的不断研究，我国基本完成了对城市配电网的优化和改进。但是，在一些经济欠发达区域，仍然存在待优化和改进的城市配电网。针对该现象，电力部门要从城市实际发展情况入手，充分协调好主电网和配电网的关系，在建立城市主电网时，应当合理计算配电网的工作范围，进而确保城市中采用的电力系统正常运行，避免出现过度损耗而破坏供电系统的情况。

3.3科学计算区域用电

对城市区域的用电情况进行合理计算，一方面可以获取该区域用电情况的精准数据，另一方面可以通过获取的区域数据，完成对整个城市用电情况相关数据的计算，进而为城市配电工程的具体建设开展提供相应的数据支持，使配网电量供给负荷可以满足城市的发展需求。目前，我国在城市用电量计算上，常用的方式有3种：合理利用曲线函数，完成对城市用电量的计算;通过构建模型的方式，完成对城市用电量的计算;通过数学比例的方式，完成对城市用电量的合理估算。在计算城市的具体用电量时，应当充分考虑城市中不同区域的具体情况，做好相应的分析工作。

4结语

总之，城市建设过程中，应当积极合理规划与优化城市配电网。在响应供给侧改革的基础上，利用能源转换特性，实时调整能源结构和转换方式，达到降低最终用户符合性、稳定能源价格以及降低电能峰值负荷的目的。在未来的发展过程中，应采取综合能源规划模式为基础，重点探索能量转换设备和能源网络的类型，以及如何使能量转换设备创建分析模型更精确和详细，以便明确下一步的研究方向。

参考文献

[1]董澄，陈宵雪.城市配网线路合理规划设计要点分析[J].现代工业经济和信息化，2018.

[2]卢肃.城市配网自动化及其配网规划的应用分析[J].科技创新与应用，2019.

[3]张辰涛.浅谈面向综合能源供给侧改革的城市配网规划方法.2018.

[4]王大鹏，刘刚，论面向综合能源供给侧改革的城市配网规划方法.2017.

张晶，1995.02.06，女，青海人，民族：汉族，学历：本科，职称：助理工程师，职务：专责，研究方向：电气工程及其自动化，单位：青海综合能源服务有限公司，邮编：810000。