一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统技术方案

本发明专利技术涉及一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统，包括：指标体系数据库，存储有层级式指标体系；指标选择约简模块，用于从所述层级式指标体系中选择用于最终综合评价的指标；指标隶属度测算模块，用于利用隶属函数将所述指标选择约简模块选择的指标的数值拟合到0‑1区间；指标赋权模块，用于计算所述指标选择约简模块选择的指标的综合权重；综合评分模块，用于根据所述指标隶属度测算模块和指标赋权模块的结果计算获得最终电力系统运行经济性评分，实现电力系统运行经济性综合评价。与现有技术相比，本发明专利技术指标体系多方面考虑到了新能源接入对电力系统的影响，具有评价结果准确性高、评价全面等优点。

A comprehensive evaluation system of power system operation economy with new energy power generation

The invention relates to a power system with new energy power generation operation economy comprehensive evaluation system, including database index system, a hierarchical storage index system; index reduction module, used to select for the final comprehensive evaluation index from the hierarchical index system; index membership degree calculation module for using numerical fitting the membership function of the index index reduction module selection to 0 1 interval; the index weighting module for calculating the comprehensive weight index index reduction module selection; comprehensive evaluation module, according to the index membership degree calculation module and the module of index weight calculation results for the economic operation of the final the electric power system to achieve comprehensive score, the economic evaluation of power system operation. Compared with the existing technology, the index system of the invention takes into account the influence of the new energy access on the power system, and has the advantages of high accuracy and comprehensive evaluation.

【技术实现步骤摘要】
一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统
本专利技术涉及智能电网分析
，尤其是涉及一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统。
技术介绍
在当前全球能源安全问题突出、环境污染问题严峻的大背景下，大力发展风电、太阳能等新能源，实现能源生产向可再生能源转型，是我国乃至全球能源与经济实现可持续发展的重大需求。然而，新能源的接入对电力系统的安全稳定、潮流走向、负荷特性及环境都产生了较大的影响，也影响着电力系统运行的经济性。电力系统运行经济性是指电力系统正常以及概率故障运行过程中的经济特性。国内外多年来在传统电力系统经济性评价方面已有丰富的研究成果积累，近年来在新能源发电的经济性研究方面也有了一定进展。如文献1“太阳能光伏电源系统的经济分析”(徐世国,吕绍勤.中国能源,1994(11):24-28.)定量地分析小型太阳能光伏电源系统的经济性，并与常规能源进行了对比分析；文献2“层次分析法在风电场运行经济性评价中的应用”(吕太,张连升,李琢,等.中国电力,2006,39(9):42-44.)提出用层次分析法评价风电场运行的经济性，对风电场的发电情况、运行成本等方面进行综合评价；文献3“大规模风电接入电力系统调度模式的经济性比较”(张粒子,周娜,王楠.电力系统自动化,2011,35(22):105-110.)研究并提出了含风电并网的电力系统发电调度的经济性评价指标，包括风电利用率、可用风电单位价值、系统能耗和调峰容量等；文献4“新能源接入经济性评估方法研究”(罗金山,刘涤尘,蒯圣宇,等.陕西电力,2016,44(10):57-61.)分别定量与定性地分析建立了新能源接入经济效益评估指标体系和社会效益评估指标体系，并分别采用生命周期成本理论、层次分析与模糊综合评估法进行了实例评估。根据各类研究成果，已有多种涉及电力系统经济性的评价方法申请专利。如专利1“一种输电网络运行经济性分析评价方法”(朱涛,李文云,蒋亚坤,等.CN104574223A[P].2015.)主要对影响网损的因素进行量化分析，建立电网运行经济性评价指标，专利技术了一种电网损耗评价与管理的新模式；专利2“一种微电网综合评价方法”(张雪焱,谭茂强,廖毅,等.CN103426122A[P].2013.)以微电网为评价主体，围绕经济性、可靠性、碳排放、安全性进行了综合评价，将各类指标折算成碳指标值进行评分计算；专利3“分散式风电群输电规划方案的评价方法”(肖帅，章德，禹海峰，等.CN106096765A[P].2016)对分散式风电输电规划对接入的电力系统的影响进行了评价，建立了经济性、安全性和适应性指标，并用组合赋权法进行综合评估；专利4“一种计及风电接入不确定性的经济运行评估方法”(魏炜，马肖一，曾沅，等.104537428A[P].2015)考虑了大规模风电接入，建立随机经济调度模型进行综合优化调度。然而，现有的文献或专利存在以下不足：1.一般只对风电场、光伏发电站、输电网络其一进行运行经济性评价，缺少对含新能源接入的电力系统进行整体的运行经济性指标体系构建和综合评价，评价结果不够准确全面。如文献1仅针对研究了太阳能光伏电源系统的经济性，文献2和3仅分析了风电场运行经济性和风电接入的影响，专利1重点研究的电力系统运行经济性是电网网损，专利3和4也仅提出了涉及风电的方案评估方法。2.对新能源接入电力系统的影响分析比较片面，未从电源布局、电力负荷、成本、环境等多方面进行全面合理的评价。如文献2和3电源布局角度的分析较少，专利3和专利4缺少在环境方面的评价。3.评价方法单一，多使用单一的主观赋权和客观赋权法，准确性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统，包括：指标体系数据库，存储有层级式指标体系；指标选择约简模块，用于从所述层级式指标体系中选择用于最终综合评价的指标；指标隶属度测算模块，用于利用隶属函数将所述指标选择约简模块选择的指标的数值拟合到0-1区间；指标赋权模块，用于计算所述指标选择约简模块选择的指标的综合权重；综合评分模块，用于根据所述指标隶属度测算模块和指标赋权模块的结果计算获得最终电力系统运行经济性评分，实现电力系统运行经济性综合评价。所述层级式指标体系为三层级指标体系。所述三层级指标体系中，第一层级包括技术指标和成本指标；第二层级为维度指标，所述技术指标包括新能源发电特性、常规能源发电特性、系统特性、负荷特性和环境特性，共五个维度；所述成本指标包括常规能源发电成本和环境成本，共两个维度；第三层级为具体指标层级，所述新能源发电特性的具体指标包括年风电发电量、年风电利用小时数、年光伏发电量、年光伏发电利用小时数、年弃风电量和年弃光电量；所述常规能源发电特性的具体指标包括年火电机组发电量、年火电机组基荷发电量、年火电机组调峰发电量、年火电机组利用小时数和年火电机组平均能耗值；所述系统特性的具体指标包括综合线损率、线路年最大负载率和线路年平均负载率；所述负荷特性的具体指标包括年净负荷峰谷差；所述环境特性的具体指标包括年CO2排放量、年粉尘排放量、年NOx排放量和年SO2排放量；所述常规能源发电成本的具体指标包括年火电机组启停成本和年火电机组燃料成本；所述环境成本的具体指标包括年CO2、粉尘、NOx和SO2排放成本。所述指标选择约简模块包括：指标选择单元，用于根据评价方案应用情况从所述层级式指标体系中选择数据情况符合设定要求的指标；指标约简单元，用于计算所述数据情况符合设定要求的指标中两两指标之间的相关系数，筛除相关系数大于设定值的指标对的任一指标。所述相关系数的计算公式为：其中，r为相关系数，l为指标样本数据的个数，和为两个比较指标的平均值，xi、yi为第i个指标样本数据中两个比较指标的数值。所述指标隶属度测算模块中，根据指标性质，将指标分为正指标、逆指标和适度指标三类，采用的隶属函数具体为：对于正指标，所述隶属函数为升半梯形分布函数；对于逆指标，所述隶属函数为降半梯形分布函数；对于适度指标，所述隶属函数为梯形分布函数。所述指标赋权模块采用组合赋权法计算获得所述指标选择约简模块选择的指标的综合权重，计算公式为：或其中，wi为第i个指标的综合权重，wi(k)为第i个指标采用第k种赋权方法计算得到的权重值。所述组合赋权法包括主观赋权法和客观赋权法相结合的赋权法。所述综合评分模块中，最终电力系统运行经济性评分的计算公式为：其中，bj为评价方案j的综最终电力系统运行经济性评分，rij是评价方案j中指标i的隶属度值，而wi为指标i的综合权重，n为指标总个数，p为评价方案总个数。与现有技术相比，本专利技术综合考虑了新能源接入后电力系统整体的运行经济性，并分别建立指标进行评价，建立的指标体系多方面考虑到了新能源接入对电力系统的影响，具体具有以下优点：1、涵盖新能源发电特性、常规能源发电特性、系统特性、负荷特性、环境特性五个维度的多层次电力系统运行经济性评价指标体系。本专利技术构建的指标体系将电力系统运行经济性与传统电力系统经济性区分开来，不考虑电力系统建设和更新过程中产生的经济费本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统，其特征在于，包括：指标体系数据库，存储有层级式指标体系；指标选择约简模块，用于从所述层级式指标体系中选择用于最终综合评价的指标；指标隶属度测算模块，用于利用隶属函数将所述指标选择约简模块选择的指标的数值拟合到0‑1区间；指标赋权模块，用于计算所述指标选择约简模块选择的指标的综合权重；综合评分模块，用于根据所述指标隶属度测算模块和指标赋权模块的结果计算获得最终电力系统运行经济性评分，实现电力系统运行经济性综合评价。

【技术特征摘要】
1.一种含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统，其特征在于，包括：指标体系数据库，存储有层级式指标体系；指标选择约简模块，用于从所述层级式指标体系中选择用于最终综合评价的指标；指标隶属度测算模块，用于利用隶属函数将所述指标选择约简模块选择的指标的数值拟合到0-1区间；指标赋权模块，用于计算所述指标选择约简模块选择的指标的综合权重；综合评分模块，用于根据所述指标隶属度测算模块和指标赋权模块的结果计算获得最终电力系统运行经济性评分，实现电力系统运行经济性综合评价。2.根据权利要求1所述的含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统，其特征在于，所述层级式指标体系为三层级指标体系。3.根据权利要求2所述的含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统，其特征在于，所述三层级指标体系中，第一层级包括技术指标和成本指标；第二层级为维度指标，所述技术指标包括新能源发电特性、常规能源发电特性、系统特性、负荷特性和环境特性，共五个维度；所述成本指标包括常规能源发电成本和环境成本，共两个维度；第三层级为具体指标层级，所述新能源发电特性的具体指标包括年风电发电量、年风电利用小时数、年光伏发电量、年光伏发电利用小时数、年弃风电量和年弃光电量；所述常规能源发电特性的具体指标包括年火电机组发电量、年火电机组基荷发电量、年火电机组调峰发电量、年火电机组利用小时数和年火电机组平均能耗值；所述系统特性的具体指标包括综合线损率、线路年最大负载率和线路年平均负载率；所述负荷特性的具体指标包括年净负荷峰谷差；所述环境特性的具体指标包括年CO2排放量、年粉尘排放量、年NOx排放量和年SO2排放量；所述常规能源发电成本的具体指标包括年火电机组启停成本和年火电机组燃料成本；所述环境成本的具体指标包括年CO2、粉尘、NOx和SO2排放成本。4.根据权利要求1所述的含新能源发电的电力系统运行经济性综合评价系统，其特征在于，所述指标选择约简模块包括：指标选择单元，用于根据评价方案应用情况从所述层级式指标体系中选择数据情况符合设定要求的指标；指标约简单元，用于计算所述数据情况符合设定要求的指标中两两指标之间的相关系数，筛除相关系数大于设定值的指标对的任一指标。5.根据权利要求4所述的含新能源发电的电力系统运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳璐，王耀华，毛雪娇，程浩忠，孙辰军，刘俊，弭辙，王卓然，
申请(专利权)人：国网能源研究院，上海交通大学，国网河北省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11