随着社会与经济的发展,能源需求的增长与环境污染间的矛盾日益加剧,改变我国能源结构,发展新型能源系统成为当前研究的迫切需求。随着多能源耦合程度逐步加深,电-热耦合能源系统成为学界的关注重点,可有效促进能源利用效率的提升与能源梯级利用的发展。同时,采用电能替代化石燃料进行供热是目前的主流发展趋势,例如我国北方地区冬季具有较大的供暖需求,采用传统的化石燃料供热往往会招致较多的污染物排放,电采暖设备是潜在的电能替代对象,对于实现环境保护,提升能源利用效率具有重要作用。因此,本文针对电-热耦合能源系统中,电采暖设备接入后造成的电网扩容与规划问题进行研究,主要研究内容如下:首先,对区域综合能源网络的系统特性及建模方法进行介绍与分析,分别建立了区域配电系统、区域热力系统及区域分布式能源站的机理模型,并介绍了站内电锅炉设备的工作原理,建立了相关模型,根据所建立模型进行了区域综合能源系统的潮流计算,为后续进行能源系统的规划研究建立基础;之后,介绍了电采暖设备接入供配电系统后造成的影响,并且以电锅炉接入配电系统为例,以配电网线路扩容成本和电锅炉投资成本最优为目标构建了配电网规划模型,并利用粒子群算法进行求解,得出考虑电锅炉设备接入的配电系统规划方案。通过对某园区内16节点的配电网进行规划,最终得到使得扩容线路以及电锅炉投资成本达到最优的规划结果,从而证明了所提规划方案的经济性、可行性;最后,提出了一种考虑非线性边介数能源管线风险的区域电-热耦合系统管线双层扩容规划,首先对能源管线非线性拓扑风险指标进行定义,确定了基于边界数的管线重要程度与风险指标,并且以能源网络扩容改造经济性和综合风险最小为多目标建立双层扩容规划模型进行优化,并利用NSGA-II算法和粒子群算法进行求解,对电采暖的接入位置进行了分析,并结合算例对规划方案进行验证,比较了不同接入位置及不同管线风险定义对系统管线扩容的影响。