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－５０］ 细致的考虑了系统供能不足的损失和污染物排放费用； 文献［５１］ 加入了能量枢纽的收益量
化并考虑了建设分布式电源减小排放带来的政策激励。 文献［５２］ 考虑了发电公司、 天然气传输
公司等不同的市场参与方的互动， 将规划目标设定为减小碳排放指标的收益最大化， 并采用决
策分析规划模型的不确定性， 以此实现了能源生产的低碳化。

电－气联合系统的规划通常需要考虑多建设周期， 分期建设的效益。 文献［５３］ 根据预测的负
荷曲线， 提出了多期， 多地区， 多状态的电－气联合系统规划方法， 模型更加贴近实际生产。 文
献［５４］ 提出了包含电源规划、 输电网规划、 天然气网络多期规划框架， 并通过伊朗的实际电网、
气网的建设方案验证了所提规划框架的实际效用。

对于电－气联合系统的互联规划， 文献［５５］ 通过选取能源流通最大的最小割集来分析网络潮
流和计算多能量枢纽的负荷转运能力， 从候选线路中选取费用最小的互联线路， 得到满足系统
的可靠性约束的经济性最优网络架构。 对于互联系统的可靠性， 文献［５６］ 建立了网络出现 Ｎ． １
故障时的切负荷最小的混合整数线性规划模型， 并将缺电损失作为罚函数添加在目标函数中。
文献［５７］ 将规划模型解耦为满足典型日运行约束的长期规划和每年的可靠性评估两个问题， 在
典型日运行中还考虑了用户的需求侧、 电源的各种状态， 规划方案进行年度可靠性检验， 并根
据可靠性约束添加相应的费用到目标函数中， 反复迭代获取满足可靠性约束的规划方案。 文献
［５８］ 考虑了政策影响、 经济效益、 环境效益， 由此得到了美国的长期远距离的能源传输网络的
规划框架。

电－气联合系统的规划， 基本是以系统投资、 运行的经济性最优为目标函数， 重点考虑多能
源系统的最优混合潮流， 再根据规划需要， 分别设置可靠性、 碳排放等问题边界， 构建迭代子
模块， 每次迭代后在主模块中设置相应的约束或罚函数， 保证规划方案满足可靠性、 投资成本
等问题边界， 最后经过多次协调迭代获得满足约束的规划方案［１７］ 。 我国的电、 气主要产地都在
北方， 北方也有大规模的电网、 天然气网， 通过在关键节点建设燃气轮机、 Ｐ２Ｇ 等装置将两个
网络耦合形成的电－气联合系统， 可以在接纳大规模可再生能源的情况下， 实现能源的高效、 远
距离、 大容量的传输。
３ ４ 能源消费环节规划

在能源的消费环节， 用户的参与度获得提升， 用户的积极参与可以帮助实现系统的灵活可
控。 用户的参与主要体现在两方面： １） 用户能够选择不同形式的能源达成同样的目标， 用户可
以根据能源价格、 供给情况选择不同种类的能源， 即用户通过需求响应来匹配能源的生产侧，
这种供给、 生产双边的多能互补增加了系统的灵活性。 例如， 在用电高峰阶段， 能源供给商能
够实现利用燃料电池发电， 利用负荷低谷储存的热量供暖， 从而缓解用电压力。 ２） 电动汽车车
载电池可看作是巨大的分布式储能网络。 如果能对车载电池进行有效利用， 则可以对系统实现
削峰填谷的作用， 但如果对充电站规划不当， 大量电动汽车的无序充电行为可能会增大系统峰
荷， 恶化电能质量。 能源互联网中其他的用户参与方式的建模难度较大， 较为精细的用户参与
方式的建模会使得规划模型过于复杂， 难以求解， 因而本文对用户的参与主要考虑需求侧响应
和电动汽车充电行为。 其他的用户参与行为可根据实际情况进行合理的建模， 添加到规划模型
中。

能源的消费主要集中在城市地区， 城市的多能源系统按照规模可划分为区域级的多能源系
统和能源微网。 区域级的多能源系统以大片居民区， 商业区或工业园区为单位， 包含 ＣＨＰ 机组
等能源转换装备、 储能装置和多能源供应网络。 能源微网以居民楼、 医院为单位， 主要包含一
套冷热电联供装置和小型储能设施。 因而能源消费侧的规划主要包括电动汽车充电站规划模型，
区域级的多能源系统规划模型， 能源微网的规划模型， 如图 ３ 所示。

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