王 智，張 玲，吳 迪，陶鴻俊

（華北電力大學(xué)河北省低碳高效發(fā)電技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 保定 071003）

分布式能源系統(tǒng)能量流和信息流高度融合的機(jī)制使其成為能源領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的新方向[1-3]。能源站和供能管線規(guī)劃對(duì)分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用影響較大，因此開(kāi)展多區(qū)域分布式能源系統(tǒng)站網(wǎng)聯(lián)合規(guī)劃研究對(duì)其實(shí)際建設(shè)具有重要意義。

目前，能源站選址定容以及管網(wǎng)規(guī)劃方面研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。文獻(xiàn)[4-6]提出了基于維諾圖的分布式能源站選址方法，考慮了選址情況的所有可能性。文獻(xiàn)[7-8]建立了區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃仿真平臺(tái)，并采用圖論方法對(duì)供能管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，提高了計(jì)算效率。文獻(xiàn)[9]根據(jù)p中位問(wèn)題建立了能源站選址及管網(wǎng)路徑布局的優(yōu)化模型。文獻(xiàn)[10-11]依據(jù)最小生成樹(shù)思想構(gòu)建了區(qū)域分布式能源系統(tǒng)“站-網(wǎng)”一體化布局模型。文獻(xiàn)[12]基于電-熱-氣混合潮流，建立了雙層模型，并采用貪婪-變鄰域蛛網(wǎng)和改進(jìn)多目標(biāo)粒子群算法對(duì)模型求解。文獻(xiàn)[13-14]基于多能互補(bǔ)特性解決了網(wǎng)絡(luò)布局問(wèn)題和站-網(wǎng)配置問(wèn)題。文獻(xiàn)[15]結(jié)合城市規(guī)劃方案和地理信息系統(tǒng)提出一種考慮拓?fù)涮匦缘哪茉凑竞凸芫€規(guī)劃方法，并采用正交多項(xiàng)式逼近等方法對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。文獻(xiàn)[16]采用生命周期成本法、圖論方法及層次分析法，解決了能源站選址和管網(wǎng)布局優(yōu)化的耦合問(wèn)題。文獻(xiàn)[17-19]針對(duì)多區(qū)域能源站互聯(lián)協(xié)同系統(tǒng)，對(duì)能源站內(nèi)各類(lèi)設(shè)備容量和供能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃。以上針對(duì)分布式能源系統(tǒng)站網(wǎng)規(guī)劃的研究，均側(cè)重于設(shè)備能量流之間的耦合，對(duì)不同區(qū)域能源站之間的協(xié)調(diào)調(diào)度關(guān)注較少。

基于此，本文重點(diǎn)考慮通過(guò)能源互聯(lián)管線使多個(gè)區(qū)域成為一個(gè)整體，統(tǒng)一規(guī)劃調(diào)度，加強(qiáng)冷、熱、電各種能源網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，提高系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)效益。以北京某近零能耗社區(qū)為例，采用維諾圖和綜合能源負(fù)荷矩交替迭代的方法，確定子供區(qū)內(nèi)所轄建筑和能源站位置；在此基礎(chǔ)上，計(jì)及管線能耗損失，以年總成本為目標(biāo)，采用不同運(yùn)行策略開(kāi)展站內(nèi)設(shè)備容量配置研究；通過(guò)熱網(wǎng)和電網(wǎng)將不同能源站連接，實(shí)現(xiàn)能源的互聯(lián)互補(bǔ)，從而確定多區(qū)域協(xié)調(diào)的站網(wǎng)聯(lián)合規(guī)劃方案。

1 區(qū)域電力-熱力系統(tǒng)模型

1.1 能源站間互聯(lián)管線傳輸模型

在幾個(gè)相鄰區(qū)域的分布式能源系統(tǒng)間合理建設(shè)能量傳輸管線，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域間能量的聯(lián)通互補(bǔ)。圖1為能源站間互聯(lián)管線傳輸示意。由圖1可見(jiàn)，能源站間互聯(lián)管線傳輸結(jié)構(gòu)主要由各區(qū)域能源站、上級(jí)能源網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域電力-熱力互聯(lián)管線、終端用戶負(fù)荷構(gòu)成。各區(qū)域能源站按照以電定熱（FEL）或以熱定電（FTL）基本策略運(yùn)行，能量缺額狀態(tài)下， 可以從上級(jí)能源網(wǎng)絡(luò)購(gòu)置能源，再經(jīng)能源轉(zhuǎn)換模塊為終端用戶供能；也可以在滿足自身用戶負(fù)荷的基礎(chǔ)上，將富裕的電能或熱能通過(guò)能量傳輸管線優(yōu)先供給鄰近能量缺額區(qū)域。由于冷負(fù)荷由電制冷機(jī)組與吸收式制冷機(jī)組共同承擔(dān)，故不再設(shè)置冷量傳輸管線，且考慮到熱量傳輸管線投資成本較高，在規(guī)劃時(shí)采取單向傳輸形式。

1.2 能源站內(nèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

能源站內(nèi)系統(tǒng)模型主要包含3個(gè)模塊，分別為：1）提供天然氣和其他各種可再生能源的能量供應(yīng)模塊；2）包括內(nèi)燃機(jī)、余熱鍋爐、燃?xì)忮仩t、吸收式制冷機(jī)組、電制冷機(jī)組、換熱器等設(shè)備在內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換模塊；3）滿足建筑用戶冷、熱、電用能需 求的終端負(fù)荷模塊。圖2為能源站內(nèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由圖2可見(jiàn)：能源站內(nèi)系統(tǒng)終端用戶的電負(fù)荷主要由內(nèi)燃機(jī)和光伏供給，不足的部分從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)；熱負(fù)荷主要由余熱鍋爐回收的能量提供，不足的部分啟動(dòng)燃?xì)忮仩t補(bǔ)充；冷負(fù)荷由電制冷機(jī)組和吸收式制冷機(jī)組共同承擔(dān)。

2 能源站內(nèi)設(shè)備熱力學(xué)模型

2.1 內(nèi)燃機(jī)

為了設(shè)備平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，內(nèi)燃機(jī)最小負(fù)荷率取0.25，其燃料消耗功率可表示為：

式中：ηt,ICE為內(nèi)燃機(jī)發(fā)電效率；Et,ICE為內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際發(fā)電量，kW；PPLR為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷率；GICE為內(nèi)燃機(jī)的額定功率，kW。

2.2 余熱鍋爐

工業(yè)余熱總量約占熱工設(shè)備燃料消耗總量的42%，其中可回收利用的余熱資源占余熱總量的60%[20]。余熱鍋爐回收的熱量Qt,re計(jì)算表達(dá)式為：

式中：ηloss為散熱損失系數(shù)，0.2；ηhr為煙氣熱回收效率，0.8。

2.3 吸收式制冷機(jī)組和電制冷機(jī)組

吸收式制冷機(jī)組是以熱能為動(dòng)力，利用溶液的吸收特性來(lái)降低自身溫度，從而吸收外界環(huán)境的熱量，達(dá)到制冷效果的一種設(shè)備?？杀硎緸椋?/p>

式中：Qt,ac為吸收式制冷機(jī)組吸收的熱量，kW；Ct,ac為吸收式制冷機(jī)組輸出的制冷量，kW；CCOP,ac為吸收式制冷機(jī)組的制冷系數(shù)，0.7。

電制冷機(jī)組是壓縮機(jī)利用電能產(chǎn)生冷量的一種設(shè)備，可表示為：

式中：Et,ec為電制冷機(jī)組的耗電量，kW；Ct,ec為電制冷機(jī)組輸出的制冷量，kW；CCOP,ec為電制冷機(jī)組的制冷系數(shù)，4。

2.4 燃?xì)忮仩t

當(dāng)內(nèi)燃機(jī)回收的余熱量不足以提供用戶熱負(fù)荷時(shí)，啟動(dòng)燃?xì)忮仩t為用戶提供熱量。

式中：Ht,b為燃?xì)忮仩t輸出熱功率，kW；ηb為燃?xì)忮仩t熱效率，0.85；Ft,b為燃?xì)忮仩t消耗天然氣功率。

2.5 光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電效率不僅與當(dāng)?shù)毓庹諒?qiáng)度有關(guān)，也受限于當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度，其影響關(guān)系[21]為：

光伏電池表面溫度Tt,cell表達(dá)式[22]為：

式中：Pt,PV為輸出功率，kW；?PV為功率降額因數(shù)，0.9；PSTC為額定功率，kW；Gt為實(shí)際太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，W/m2；TSTC為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下環(huán)境溫度，25 ℃；GSTC為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，1 000；W/m2；Tt,amb為實(shí)際環(huán)境溫度，℃；k為功溫系數(shù)，-0.47%/℃；TNOCT為額定工作溫度，47 ℃。

3 能源站選址與子供區(qū)劃分

在能源站選址和子供區(qū)劃分的問(wèn)題中，常借鑒變電站選址優(yōu)化理論，將維諾圖和電負(fù)荷矩交替迭代，直至2次迭代間選址差異小于設(shè)定值，以此為標(biāo)準(zhǔn)確定能源站的位置[23]，亦有學(xué)者建立了電/熱/冷綜合能源負(fù)荷矩指標(biāo)[17]。

維諾圖對(duì)子供區(qū)劃分的物理意義為：

式中：m={1,2,…,M}為建筑節(jié)點(diǎn)；n={1,2,…,N}為供能站的個(gè)數(shù)，Φn為子供區(qū)n包含的建筑節(jié)點(diǎn)集合；為1～N個(gè)供能站的任一非n整數(shù)。

由于冷、熱、電各類(lèi)負(fù)荷的數(shù)量級(jí)不同，無(wú)法直接比較，需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

考慮到冷、熱、電負(fù)荷的年供能天數(shù)以及各類(lèi)供能管線的單位長(zhǎng)度投資費(fèi)用不同，應(yīng)當(dāng)根據(jù)負(fù)荷大小為其設(shè)置相應(yīng)的權(quán)重。權(quán)重表達(dá)式為：

式中：k為負(fù)荷類(lèi)別，k=1,2，分別表示電、熱負(fù)荷；j為第j個(gè)子供區(qū)，i為第i個(gè)建筑節(jié)點(diǎn)；λj,k為第j個(gè)供能區(qū)第k類(lèi)負(fù)荷對(duì)供能站選址的影響權(quán)重；Dk為第k類(lèi)負(fù)荷的年供能天數(shù)；Ck為建設(shè)第k類(lèi)供能管道的單位長(zhǎng)度費(fèi)用；sj為供能區(qū)j中供能站的位置；d(sj,i)為sj至i的距離。

由此，優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，即綜合能源負(fù)荷矩的表達(dá)式為：

4 能源站配置及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型

4.1 目標(biāo)函數(shù)

本文考慮管線能量傳輸損失，以區(qū)域電力-熱力系統(tǒng)年值費(fèi)用最小為優(yōu)化目標(biāo)，即：

式中：Ctotal為年值費(fèi)用；Cinv為投資費(fèi)用；Cfuel為燃料費(fèi)用；Com為維護(hù)費(fèi)用；Cex為購(gòu)電費(fèi)用。

4.1.1 投資費(fèi)用

式中：Cinv,PS為能源站內(nèi)設(shè)備的投資成本；Cinv,line為能源站內(nèi)供能網(wǎng)絡(luò)的投資成本；Cinv,exline為能源站間互聯(lián)傳輸管線的投資成本；Cj,ICE為第j個(gè)子供區(qū)內(nèi)燃機(jī)的單位容量投資成本；Gj,ICE為內(nèi)燃機(jī)的設(shè)備容量；εICE為內(nèi)燃機(jī)的投資回收系數(shù)；Cj,ICE、Cj,PV和Cj,s為燃?xì)忮仩t、光伏板和能源站內(nèi)其他設(shè)備的單位容量投資成本；Cj,l,line為第j個(gè)子供區(qū)內(nèi)類(lèi)型為l的供能網(wǎng)絡(luò)單位長(zhǎng)度投資成本，k包含熱能/電能2種類(lèi)型；βj,L1,line為兩段管線間的距離長(zhǎng)度，L1表示某條待建設(shè)管線，Ω1為待建設(shè)管線的集合；Ce,exline為能源站間能量傳輸管線的單位長(zhǎng)度投資成本，e為供能管線種類(lèi)；YL2,exline為能源站間是否建設(shè)互聯(lián)傳輸管線，為0-1變量。

4.1.2 燃料費(fèi)用

式中：Rng為購(gòu)買(mǎi)天然氣的價(jià)格，3.24元/m3；Hng為天然氣低熱值，9.78 (kW·h)/m3。

4.1.3 維護(hù)費(fèi)用

式中：Pt,j,s,out為t時(shí)刻能源站j中第s個(gè)設(shè)備的輸出功率；ξ為單位出力維護(hù)成本，元/(kW·h)。

4.1.4 購(gòu)電費(fèi)用

4.2 約束條件

電功率平衡約束：

熱功率平衡約束：

冷功率平衡約束：

式中：Pj,ICE,e,out、Pj,PV,e,out分別為內(nèi)燃機(jī)和光伏的電輸出功率；Pexline,e、Pexline,h分別為能源站間電力、熱力互聯(lián)管線的交換功率；Pj,buy,e為購(gòu)電功率；Pj,EC,e,in為電制冷機(jī)的輸入功率；Pj,ICE,h,out為內(nèi)燃機(jī)的余熱回收輸出功率；Pj,GB,h,out為燃?xì)忮仩t的輸出功率；Pj,AC,c,out、Pj,EC,c,out分別為電制冷和吸收式制冷機(jī)組的輸出功率；Pj,e,m為能源站內(nèi)第j個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的電負(fù)荷；Ω3為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合；Pj,L1,h,loss為熱能傳輸過(guò)程的損耗。

設(shè)備出力約束：

式中：αj,y1,ICE為內(nèi)燃機(jī)最大輸出功率；αj,s為其他設(shè)備冷、熱、電的最大輸出功率。

5 算例分析

5.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

本文選取北京某近零能耗社區(qū)為研究對(duì)象，該地大致由居民、辦公、商業(yè)3種單體建筑構(gòu)成，總建筑面積91 440 m2。本文擬規(guī)劃3個(gè)能源站以滿足各區(qū)域負(fù)荷需求，區(qū)域1的冷、熱負(fù)荷需求均較高；區(qū)域2的熱負(fù)荷需求較低，但冷負(fù)荷需求較大，且全年時(shí)間跨度范圍廣；區(qū)域3的冷熱負(fù)荷需求均較低。各區(qū)域電負(fù)荷變化全年均較為平穩(wěn)。表1給出了上級(jí)電網(wǎng)的分時(shí)電價(jià)信息，表2為主要設(shè)備經(jīng)濟(jì)參數(shù)[24-25]。

表1 分時(shí)電價(jià)信息 Tab.1 The electricity price information in different time segments

表2 主要設(shè)備經(jīng)濟(jì)參數(shù) Tab.2 Economic parameters of main equipment

5.2 能源站選址和子供區(qū)劃分結(jié)果

基于該地區(qū)負(fù)荷特性，以年總成本為目標(biāo)，采用第3節(jié)所述維諾圖和綜合能源負(fù)荷矩交替迭代的方法，確定能源站所轄供能區(qū)域及能源站初始位置：（1 538, 1 091）、（580, 1 329）、（598, 399）。子供區(qū)劃分結(jié)果如圖3所示，圖3中數(shù)字為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)編號(hào)，能源站1為右上角13個(gè)建筑供能，站內(nèi)含有辦公和居民建筑，辦公建筑為主；能源站2為左上角9個(gè)建筑供能，站內(nèi)含有商業(yè)和居民建筑，商業(yè)建筑為主；能源站3為左下角15個(gè)建筑供能，均為居住建筑，其中，紅色五角星表示能源站的位置。能源站優(yōu)化配置結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 能源站優(yōu)化配置結(jié)果 Tab.3 Optimal configuration results of energy stations

5.3 區(qū)域電力-熱力互聯(lián)管線對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響

為了突出多區(qū)域分布式能源系統(tǒng)站間互聯(lián)管線的經(jīng)濟(jì)性，本文基于8種場(chǎng)景，分別比較了各能源站獨(dú)立運(yùn)行（DES-D）和站間建設(shè)能量傳輸管線（DES-U）2種不同類(lèi)型系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。區(qū)域型分布式能源系統(tǒng)組合運(yùn)行模式見(jiàn)表4，不同運(yùn)行模式下經(jīng)濟(jì)成本對(duì)比如圖4所示。

表4 區(qū)域型分布式能源系統(tǒng)組合運(yùn)行模式 Tab.4 Combined operation mode of regional distributed energy system

通過(guò)本文提出規(guī)劃方法進(jìn)行求解，分析8種運(yùn)行模式可以得到：能源站之間合理設(shè)置電能和熱能傳輸管線可降低該規(guī)劃地塊年值費(fèi)用。從規(guī)劃結(jié)果上看，第5種運(yùn)行模式節(jié)約成本最多，高達(dá)22.6萬(wàn)元，而第4種運(yùn)行模式的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，DES-U系統(tǒng)的年值費(fèi)用 僅550.0萬(wàn)元，較第5種運(yùn)行模式降低334萬(wàn)元。出現(xiàn)以上規(guī)劃結(jié)果的原因是：區(qū)域間建設(shè)能量傳輸管線實(shí)現(xiàn)了能量的聯(lián)通互補(bǔ)，突破了能源站內(nèi)能量流只能?chē)?yán)格按照各自區(qū)域源-荷對(duì)應(yīng)的限制，增加了優(yōu)化范圍；其次也改善了站內(nèi)各供能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。以第4種運(yùn)行模式為例，能源站1采用FEL運(yùn)行策略，其余 2個(gè)能源站均采用FTL運(yùn)行策略，該規(guī)劃地塊的年總成本最小，經(jīng)濟(jì)達(dá)到最優(yōu)。這是因?yàn)槟茉凑?夏季光伏出力充足，電量有富裕，而冬季熱負(fù)荷需求較低，熱量有富裕。此時(shí)，能源站3多余的熱量和電量可以經(jīng)過(guò)能量傳輸管線傳輸給能源站1，2個(gè)供能區(qū)域達(dá)到聯(lián)通互補(bǔ)。表5為各運(yùn)行模式下互聯(lián)管線建設(shè)情況。

表5 互聯(lián)管線建設(shè)情況 Tab.5 Pipeline interconnection construction

系統(tǒng)減少?gòu)纳霞?jí)電網(wǎng)購(gòu)電或改善燃?xì)忮仩t運(yùn)行狀態(tài)，可以加強(qiáng)站間能量交互，有效提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。本文管線互聯(lián)規(guī)劃模型均考慮了電力/熱力傳輸，但是由于能耗特性和運(yùn)行模式的不同，各區(qū)域間的管線建設(shè)形式存在差異。分析表5管線互聯(lián)規(guī)劃結(jié)果，并非所有區(qū)域間均適合建立各類(lèi)型的能源互聯(lián)管線。這表明：雖然能源站間管線互聯(lián)協(xié)同可以降低能源站內(nèi)部的設(shè)備運(yùn)行冗余費(fèi)用，但在實(shí)際規(guī)劃中管線的建設(shè)投資費(fèi)用占比較高，對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性影響較大，故制定各類(lèi)能量傳輸管線的合理規(guī)劃至關(guān)重要。

5.4 能源站典型日優(yōu)化調(diào)度結(jié)果

第1種運(yùn)行模式中同時(shí)規(guī)劃了電力/熱力互聯(lián)能量傳輸管線，以能源站1中冬季能量流平衡及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況為例，對(duì)區(qū)域型分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行分析，冬季典型日電力、熱力運(yùn)行結(jié)果如圖5、圖6所示。

由圖5、圖6可見(jiàn)：00:00—08:00時(shí)段為負(fù)荷低谷期，且電價(jià)較低，13:00和22:00—24:00時(shí)段未達(dá)到內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)功率，為了系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行，故上述時(shí)段電負(fù)荷均從上級(jí)電網(wǎng)購(gòu)電滿足；09:00—12:00和14:00—21:00時(shí)段電負(fù)荷主要由內(nèi)燃機(jī)和光伏供給，不足的部分優(yōu)先使用鄰近能源站富裕的電量。從結(jié)果上來(lái)看，能源站中內(nèi)燃機(jī)供能占比較大，這是由于：一方面該時(shí)段大多處于峰電價(jià)時(shí)段，購(gòu)電經(jīng)濟(jì)性較低，且從整體趨勢(shì)上來(lái)說(shuō)，能源站1的電負(fù)荷和熱負(fù)荷需求均較高，使用天然氣發(fā)電費(fèi)用較電網(wǎng)購(gòu)電費(fèi)用優(yōu)惠，相比光伏，內(nèi)燃機(jī)還可以同時(shí)產(chǎn)生大量熱能，綜合能源利用率和經(jīng)濟(jì)效益較高；另一方面，光伏系統(tǒng)受到安裝容量與環(huán)境因素的限制，難以滿足全部電力需求，同時(shí)初始投資成本較高，因此內(nèi)燃機(jī)成為能源站中主要供能設(shè)備。案例結(jié)果表明，增加站間電力聯(lián)合規(guī)劃，可以減少上級(jí)電網(wǎng)的購(gòu)電成本，經(jīng)濟(jì)性顯著提高，較規(guī)劃前年運(yùn)行成本降低1.0萬(wàn)元。

在熱力方面，通過(guò)與鄰近能源站的聯(lián)合規(guī)劃，可以降低燃?xì)忮仩t的運(yùn)行成本，進(jìn)一步提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。能源站1采用的是以電定熱運(yùn)行策略，優(yōu)先滿足用戶的電負(fù)荷，同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的余熱煙氣通過(guò)余熱鍋爐與換熱器等設(shè)備為用戶供熱，不足的部分啟動(dòng)燃?xì)忮仩t補(bǔ)充。該供能區(qū)域所轄建筑主要為辦公建筑，上班時(shí)間為用熱高峰，09:00—21:00時(shí)段熱需求較高。根據(jù)圖5可知09:00—12:00和14:00—21:00時(shí)段內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，但是提供的熱量較少，不足以滿足用戶的全部熱需求。此時(shí)，能源站之間建設(shè)熱量傳輸管線，優(yōu)先使用鄰近能源站多余的熱量，減少燃?xì)忮仩t的啟動(dòng)，既可提升能源的利用效率，減少浪費(fèi)，亦能進(jìn)一步改善系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間能量的聯(lián)通互補(bǔ)。案例結(jié)果表明，能源站之間規(guī)劃熱力傳輸管線后，燃?xì)忮仩t年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約了27.1萬(wàn)元。

6 結(jié) 論

本文從整體布局的角度，考慮到區(qū)域負(fù)荷特性、站內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)行策略和站間管線聯(lián)通互補(bǔ)，建立了以最小成本為目標(biāo)的區(qū)域分布式能源系統(tǒng)站網(wǎng)布局規(guī)劃模型，并對(duì)典型日下的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了逐時(shí)分析，算例表明：

1）在確定能源站選址及所轄供能區(qū)域的基礎(chǔ)上，考慮管線能耗損失，與其負(fù)荷特性相結(jié)合進(jìn)行容量配置優(yōu)化，提高了供能負(fù)荷數(shù)據(jù)的精確度。

2）各運(yùn)行模式下經(jīng)濟(jì)成本差異明顯，第4種運(yùn)行模式最佳，較第5種運(yùn)行模式降低334萬(wàn)元，結(jié)果表明：基于區(qū)域負(fù)荷特性制定合適的運(yùn)行模式可以提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。

3）區(qū)域間合理規(guī)劃電力-熱力互聯(lián)管線可以加強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性，減少購(gòu)電成本，改善鍋爐運(yùn)行狀態(tài)，年值費(fèi)用降低28.1萬(wàn)元，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

未來(lái)的研究方向：基于共享儲(chǔ)能，建立區(qū)域電力-熱力互聯(lián)管線傳輸模型，改善系統(tǒng)運(yùn)行方式，以及考慮系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，以形成更為精準(zhǔn)的規(guī)劃和運(yùn)行仿真結(jié)果。