本书从区域智能电网的基本概念开始，系统介绍了区域智能电网发展所面临的挑战，分析了区域智能电网规划的研究现状，让读者首先能够对该领域有一个系统的了解，再进行深入学习。然后分析了影响区域智能规划的相关因素，并进行了相关性建模。在这个基础上，将区域智能电网的规划方法分为以下部分进行介绍：面向送端区域智能电网的不确定性规划方法；面向受端区域智能电网的主动规划方法；面向智慧城市的多主体博弈拓展规划方法。本书意在让读者尽快了解区域智能电网的规划方法，从基础理论、模型构建、求解方法多个角度论述，并进行了实例验证，帮助读者理解和掌握本书的要点。各章节之间既相互独立又相互联系，读者可根据自己的需要选择性阅读。

前 言 区域智能电网规划技术对智能电网科学有序发展有重要的促进作用。随着国家“一带一路”、京津冀协同发展、振兴东北老工业基地、西部大开发、中部崛起等区域性经济带发展规划的不断落实，区域性智能电网综合示范区的建设不断被提上日程。各类智能电网综合示范区的建成，极大地促进了我国智能电网规划运行技术的发展。在国家设立重大战略发展区域的背景下，我国智能电网发展面临新的机遇和挑战：一是坚持融合开放的新形势对智能电网提供了新的动力。积极配合各级政府，加强交流合作，充分利用各种合作平台，在政府部门的协调下，促进电网与油、气、地热等多种能源的融合发展，积极吸引和支撑各类社会资本参与电网项目、电能替代、用能服务等投资建设，协同推进能源变革发展。二是坚持创新引领的新目标对智能电网提出了新的要求。加快理念创新、机制创新、模式创新、技术创新，树立低碳发展理念，建立区域协同发展机制，探索能源互联网和智能电网融合发展新模式，加快推进储能、源网荷协调控制、分布式电源关键技术创新攻关，以创新引领能源转型发展。三是坚持绿色发展的新内涵对智能电网提出了新的挑战。通过高比例开发应用可再生能源，建设全方位绿色交通服务体系，实现城市用能高度电气化，培育绿色能源新业态，带动相关产业转型升级，打造生态文明先行示范区，形成绿色经济发展新典范。四是坚持统筹规划的新变化对智能电网提供了新的思路。按照智能化战略规划，加强智能电网的统筹布局和协调规划，提高电网、电源、用户等市场主体的积极性，做好与地区整体规划的无缝衔接，在合作共赢的基础上合力构建地区智慧电网。 本书系统介绍了区域智能电网规划的基本概念和内容，由浅入深，从基础理论、模型构建、求解方法多个角度论述，并结合实例验证了所提规划方法的有效性。本书具有以下特点： （1）内容系统且完整，从基础理论、模型构建、求解方法、实例验证等方面论述了区域智能电网规划的方法，衔接紧密，实例充分，适用性强。 （2）书中大量的公式来源于相关领域和专业的书籍，均由作者反复验证，具备准确性。 （3）书中规划实例均与实际联系密切，涉及数据均源于配电网历年的运行调试数据，具有较高的参考价值。 （4）全书叙述清楚，概念阐述准确，讲解思路清晰，通俗易懂，方便自学。内容深入浅出，各章均附有图例、简表加以说明，方便读者掌握和巩固所学知识。 由于时间仓促，加上作者学识水平有限，书中难免存在错误和疏漏之处，恳请广大读者批评指正。 作者 2020年12月

目 录 第1章 概述 （1） 1.1 区域智能电网的基本概念 （1） 1.1.1 智能电网的特征 （1） 1.1.2 区域智能电网的内涵 （5） 1.1.3 区域智能电网规划的原则、分类与基本流程 （11） 1.2 区域智能电网发展面临的挑战 （18） 1.2.1 送端区域智能电网发展面临的问题与挑战 （18） 1.2.2 智慧城市发展面临的问题与挑战 （21） 1.2.3 受端区域智能电网发展面临的问题与挑战 （24） 第2章 区域智能电网规划方法的研究现状 （27） 2.1 含有不确定性因素的智能电网规划 （27） 2.1.1 不确定性因素的概率特性建模方法 （27） 2.1.2 区域智能电网不确定性规划研究现状 （30） 2.2 区域智能电网的主动规划及控制策略 （32） 2.2.1 区域智能电网主动控制手段及策略 （32） 2.2.2 区域智能电网主动规划研究现状 （34） 2.3 区域智能电网的拓展规划方法 （37） 第3章 区域智能电网随机因素的概率特性及相关性建模 （41） 3.1 区域智能电网中存在的多元随机因素分析 （41） 3.1.1 间歇式新能源发电的随机特性及其对规划的影响 （42） 3.1.2 设备与网络运行状态的随机特性及其对规划的影响 （43） 3.1.3 负荷与需求侧响应的随机特性及其对规划的影响 （43） 3.1.4 信息物理系统的随机特性及其对规划的影响 （44） 3.1.5 多能量流耦合的随机特性及其对规划的影响 （46） 3.1.6 区域智能电网中多元随机因素的交互机理 （47） 3.2 多元随机因素概率密度的统一数学表达模型构建 （48） 3.2.1 单变量非参数核密度估计模型 （50） 3.2.2 带宽优化模型及其自适应修正策略 （51） 3.2.3 单一风电场的风功率概率密度模型构建及验证 （54） 3.3 多元随机因素的联合概率密度模型构建 （56） 3.3.1 多变量非参数核密度估计模型 （56） 3.3.2 带宽优化模型及其自适应修正策略 （58） 3.3.3 多风电场的风功率联合概率密度模型构建及验证 （61） 第4章 区域智能电网的互动机理及动态响应特性 （68） 4.1 区域智能电网源荷互动策略的内涵及分类 （68） 4.1.1 源荷互动的内涵 （68） 4.1.2 源荷互动的分类 （69） 4.2 区域智能电网源荷互动策略的动态响应特性 （70） 4.2.1 基于价格的需求响应动态特性 （70） 4.2.2 基于激励的需求响应动态特性 （76） 4.3 源荷互动对电网规划的影响 （81） 4.3.1 削峰填谷、延缓电网投资，提高规划的经济性 （81） 4.3.2 改善电网运行安全性和可靠性的手段多元化 （81） 4.3.3 引入更多不确定性因素 （82） 第5章 面向送端区域智能电网的不确定性规划方法 （84） 5.1 基于Cholesky分解的随机因素相关性处理 （84） 5.2 随机因素的不确定性参数集 （86） 5.3 结果分析 （96） 第6章 面向受端区域智能电网的主动规划方法 （115） 6.1 规划模型 （116） 6.1.1 DG投资运营商的规划模型 （116） 6.1.2 配电网投资运营商的规划模型 （117） 6.1.3 电力用户的规划模型 （119） 6.2 模型求解 （121） 6.2.1 最优规划策略 （121） 6.2.2 求解步骤 （121） 6.3 结果分析 （122） 6.3.1 参数设置 （122） 6.3.2 规划结果及分析 （124） 第7章 面向智慧城市的区域智能电网多主体博弈拓展规划方法 （127） 7.1 各主体传递关系 （127） 7.2 多主体博弈行为分析 （129） 7.2.1 静态博弈分析 （129） 7.2.2 动态博弈分析 （130） 7.2.3 动-静态联合博弈分析 （132） 7.3 求解流程 （133） 7.4 结果分析 （135） 7.4.1 参数设置 （135） 7.4.2 仿真结果及分析 （136） 参考文献 （142）