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该规划流程也是分主问题、 子问题模块化迭代优化。 主问题的优化是对区域级的多能源系
统进行结构优化， 根据规划区域内电、 热、 气的负荷预测值和已有的多能流供能网络， 对 ＣＨＰ
机组， 储热、 储气、 储电等设备选址、 定容， 并对配套的配电网、 天然气管网、 热水管网进行
线路、 管道的扩建。 在得到系统的结构优化方案后， 进行系统的运行校验。 首先需要检验多能
流配网的拓扑是否满足结构约束， 例如配电网需要保持辐射状的结构， 天然气网、 热网不能出
现孤岛。 其次考虑系统的混合潮流等运行约束， 检验该规划方案的多能流系统是否能正常运行。
之后， 根据多能流系统的最优潮流， 计算多能流潮流的运行费用。 因为能源消费环节的多能流
最优潮流容易受到价格型需求侧响应的影响， 用户根据能源的价格可能会改变能源的消费策略，
影响多能流系统的潮流。 因而计算规划方案的运行费用时， 考虑用户的价格型需求侧响应， 设
置系统不同的典型运行方式并分别计算运行费用， 保证能源传输的运行费用在可行区间内。 上
述 ３ 个检验， 如果有一个不满足， 则重新进行系统的结构优化， 生成新的规划方案。 在第一个
子问题的基础上， 根据规划方案的多能流潮流， 评估系统的可靠性、 碳排放等指标。 如果超出
系统的可接受范围， 则在系统结构优化中增加相应的可靠性、 碳排放约束或相应的罚函数， 重
新进行系统的结构规划。 投资建设主问题和运行子问题反复迭代直到满足约束， 得到系统的可
行规划方案。

对于区域级的多能源系统的能量枢纽的构造， 文献［６８－６９］ 考虑了能源的价格和负荷的需求
因素， 通过比较不同 ＣＨＰ 和配套设备的收益 ／ 花费比来确定能量枢纽的组成。 文献［ ７０］ 对 ＣＨＰ
机组和天然气配网联合优化规划， 保证电力和热能供应的最大化来满足用户的需求。 文献［ ７１］
考虑通过小型燃气轮机将电、 气配网耦合， 通过对小型燃气轮机的选址、 定容， 将气网、 配电
网作为一个整体进行规划， 以减小系统的总投资。 文献［７２］ 将负荷场景划分为供热、 供冷和转
换区域， 并考虑了负荷波动、 转移带来的供能可靠性问题。 文献［７３］ 采用两阶段规划模型， 在
第一阶段， 采用多目标遗传算法进行系统的结构优化， 第二阶段， 用混合整数规划方法求解系
统最优运行问题。 文献［７４］ 提出了一套完整的综合能源站优化规划方法， 先根据能源转换、 存
储设备的类型建立包含所有候选项的基本架构， 以此为基础， 考虑运行约束， 以经济和环保为
目标函数， 进行设备容量优化， 最后采用模糊理想决策方法实现设计方案的决策。

区域级的多能源系统的规划， 既需要考虑 ＣＨＰ 机组、 储能设备等装置的选址、 定容， 也需
要规划相应的电、 气、 热配网。 因而， 首先需要建立 ＣＨＰ 机组、 储能设备的功率转化模型， 通
常采用能量枢纽模型， 可根据不同的需求进行不同的配置。 其次， 将 ＣＨＰ 机组等装置作为耦合
元件， 以电、 气、 热混合最优潮流为基础， 设置不同的场景， 建立不同的规划模型， 以适应实
际情况。 东部的城市区域对电、 气、 热都有巨大需求， 以往的分供系统各自运行， 为满足用户
的用能需求， 都存在设备容量冗余较大、 运行费用较高、 用能高峰能源供应压力大等问题。 在
大型工业园区、 广域的居民区部署 ＣＨＰ 机组、 储气、 储热等装置， 构建多能源系统， 可以充分
发挥多能源的互济作用。 电、 气均可通过转化满足用户的多种用能需求， 气、 热的存储也可应
对负荷高峰， 提升能源的供应能力。 同时， 在规划时考虑多能源的转化互济效应， 可以减小设
备的容量冗余， 用户也可根据能源价格选择能源， 系统的整体经济性获得提升， 多能源的协同
利用也提升了能源的利用效率、 供应的可靠性。
３ ４ ３ 能源微网的规划建模

在以城市为主的能源互联网消费环节， 个体的能源消费行为可能存在显著差异， 因而有必
要考虑以居民楼为单位的能源微网的规划。 文献［７５］ 基于生命周期分析法设计了一种集成太阳
能利用和内燃机驱动传统联供系统的太阳能冷热电三联供系统， 并以北京市一综合办公楼进行
实例分析， 结果表明太阳能联供系统的综合性能要优于传统分供系统。 文献［７６］ 的规划模型主

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