摘要：随着社会经济的不断发展，科学技术也在不断进步，其中最为明显的就是互联网技术。根据国家发布的各种关于区域能源互联网的新规定和指导意见可以看出，目前区域能源互联网的重点工作就是深入研究综合能源服务领域，以便于将更多的服务类型转变为综合能源服务。为了支撑泛在电力物联网战略发展，深化推进综合能源服务，为智慧城市建设提供整体解决方案，研发了区域智慧能源综合服务平台并进行了应用探索。
关键词：区域能源;综合发开;利用策略
1 引言
随着社会经济高速发展、工业生产水平和居民消费水平日益增长，能源需求日益增长，并引发了大规模区域型和全球性环境问题。为破解日益严峻的能源和环境困局，美、日、欧等发达国家在本世纪初提出了综合能源系统发展计划，目的是促进分布式能源的推广应用并提高清洁能源渗透比。与常规能源系统相比，综合能源系统确立了一个高度集成、灵活、高效的新型供能体系，它可确保以较高可靠性、较低成本满足多元能源需求的同时，实现综合能效提升并充分利用可再生能源。
2 区域综合能源系统理念及架构
2.1 区域综合能源系统理念
关于综合能源系统，目前学术界、产业界并无清晰、明确的定义，不同机构、不同学者从不同角度给出了若干叙述。类似概念也层出不穷，如混合能源系统、能源系统集成、泛能网、分布式能源互联网、能源总线系统、微能源网等。所谓综合能源系统，其核心是综合，具体体现在源、网、荷、储等系统全流程环节。源侧，包括传统能源（石油、天然气等）、可再生能源（太阳能、风能、潮汐能、地热能等）以及尚未利用的能源（如浅层地热、地铁排气、城市污水等低品位温差能）等多元异质能源资源的综合运用;网侧，主要体现在电网、气网、热网等多元网络的互动耦合;荷侧则是对冷、热、电、气等多元需求的实时响应;储侧则起到承上启下的作用，通过蓄电、蓄热、蓄冷等多元储能装置，实现多元能源的实时动态平衡。
2.2 区域综合能源系统的构架
根据系统规模及边界的差异，综合能源系统可分为跨区级、区域级、用户级等多个层次。跨区级是以大型输电、气、煤、油等系统作为骨干网架确立的广域能源互联系统，作为破解广域范围内能源供需失衡的有效手段，其实现还面临诸多体制、机制和政策瓶颈。用户级则是在单体用户内形成的产销一体化供能体系，其受制于单体用户的功能局限，互动、互补的灵活性有限。区域综合能源系统是综合能源理念在区域（城市街区、工业园区等）层面的具体化，其既可发挥域内多元产销者的互补效应，又能有效抑制系统广域扩张所导致的系列问题，是综合能源理念从梦想走进现实的最佳路径。
3 区域综合能源系统优化运行的配电网扩展规划
3.1 规划思路
随着在地理上形成的区域综合能源系统（RIES）不断增加，在其转向能源互联网的建设中，要对现有的配电网络系统进行规划分析，提出严格的要求，充分利用RIES可以进行多能互补的优势特征，探究分析RIES规划方式，可以保障其满足负荷增长以及促进资源的优化方式。而基于能源生产为关键、探究转换、存储、使用等不同系统，通过分析不同能源设备与需求响应负荷中与RIES的关系，探究在RIES系统中，相关能量系统之间的合理转换。根据具体的能源产生模式、转换类型、存储模式与使用角度系统分析，构建含光伏电源（PV）、风电机组（WT）、电动汽车（EV）、电转气（P2G）、热电联产（CHP）、燃气锅炉（GB）、储气（GS）、吸收式制冷（AR）、电制冷（ER）等相关能源设备，重点分析在电力需求响应负荷中存在的RIES模型系统，了解位于RIES系统相关能量的转换关系语态整。在多代理系统的支持之下，通过主管层、区域层以及设备层构建一个三层交互结构，进而实现对配电网以及不同能源设备的有效信息传递，构建三层交互结构模式，构建RIES优化运行模式，通过双层优化模型，基于RIES网架规划为基础，进行研究，基于规划总成本以等作为主要目标合理规划配电网。通过在下层中，根据区域能源利用状况，基于效率、新能源消纳率等为基础，探究在不同领域与场景中RIES优化运行仿真系统，构建上下层模型。
3.2 需求侧用能状况分析
区域综合能源系统的一个本质特征就是按需供能，为此，需求侧负荷预测与用能状况分析是系统规划设计的关键环节。不同类型用户对异种能源负荷有不同的需求;同一用户在不同时段、不同季节也会在负荷需求类型上有所差异。目前，单体建筑用户可从负荷产生的物理机理出发进行负荷预测。文献将建筑视作集总热容系统，比拟RC电路原理建立负荷空间模型以此预测建筑冷热负荷。同样，基于能量平衡原理，动态负荷模拟软件是负荷（特别是冷热负荷）预测的主要手段。该方法综合考虑各类外扰因素（如气候条件、太阳辐射、地理信息等）和内扰因素（如室内人员数量、生活需求、生产需求等），实现全年逐时动态负荷模拟。区域整体负荷进行预测时，考虑区域层面多类型用户可能存在的不确定性，可通过耦合应用情景分析法与动态模拟法进行区域整体负荷预测。情景分析法可通过定量和定性方法对各类可预测因素与不确定因素进行综合分析，以有效降低负荷预测的不确定性，从而得到科学合理的负荷预测值。此外，除采取情景分析结合软件模拟的方法外，若区域内相似产业或建筑的用能负荷基本保持一致，基于经验的指标法也是常见的负荷预测方法之一。
3.3 区域能源运营
3.3.1 电能质量监测
电力需求侧管理的快速发展，也促使电力需求侧需要实现独立的电能质量检测，满足自身需求与完善电力需求侧管理。通过平台在需求侧开展电能质量监测，通过对能源数据的监测、采集和处理，并生成各种电能及电能质量报表、分析曲线、图形等，便于电能质量分析、研究和预警。
3.3.2 能耗分析
通过平台对用户的用电、用水、用气等能源数据开展实时监测，利用大数据分析技术，开展区域能耗分析，对区域总体能耗、各行业能耗、各类型用户能耗、企业能耗开展监测分析、对比，及时帮助政府掌握区域能源供需动态，支撑政府部门开展区域节能降耗、优化能源结构等监管工作;帮助企业了解自身用能特点，提高用能效率。
3.3.3 虚拟电厂
基于区域内分布式能源、可控负荷、储能等主体的聚合和协调优化，配置相应的市场机制，建设虚拟电厂体系，通过调节特定的虚拟电厂出力，实现区域电力削峰填谷，减少城市用电对电网投资的依赖，实现区域能源优化调度、平衡负荷、多能互补，体现智慧能源调度的特点。
4 结束语
分析考虑区域综合能源系统优化运行的配电网扩展规划，探究合理的方式与手段，可以有效的提升能源利用效率与新能源的消纳率。而RIES在经济性约束之下，则可以实现在不同能源之间的有效补充与完善，应用较为灵活，在实践中有效的提升资源利用效率，真正的提升各项资源的利用效率。
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