一种多能源协调优化运行评价方法技术

本发明专利技术涉及能源优化的技术领域，更具体地，涉及一种多能源协调优化运行评价方法，包括以下步骤：S10.建立包括一级指标和二级指标的风险指标评估体系；S20.运用模糊层次分析法，对一级指标采用G1群组进行主观评估；S30.运用模糊层次分析法，对二级指标采用熵权法进行客观评估；S40.建立多能源协调优化运行评估模型、算例实现对评价因素的风险预估。本发明专利技术通过一级指标的主观评估、二级指标的客观评估以及最后综合赋权完成区域能源互联网多源优化能效综合评价模型的搭建，给出了风险评估各评价因素的权重系数及计算过程。本发明专利技术兼顾了多能源评估各因素间存在的模糊性和层次性，并通过专家经验打分表明各因素在系统中表现，使系统风险评估更具客观性。

An evaluation method for coordinated and optimized operation of multi energy sources

【技术实现步骤摘要】
一种多能源协调优化运行评价方法
本专利技术涉及能源优化的
，更具体地，涉及一种多能源协调优化运行评价方法。
技术介绍
能源对人类生活来说无疑是至关重要的，从照明、饮食、取暖到降温，从灌溉、冷藏、交通运输到通讯等，人类都离不开能源，能源的利用已经成为人类进步的一个标志。21世纪以来，世界能源的需求量继续呈现增长趋势，世界能源结构也由石油主导型发展为多元共进型，可再生能源迅速发展。现在地球人口约60亿，到21世纪中叶，预计将达到100亿人，而地球的能源已经无法提供近100亿人口的能源需求，能源紧缺现象将会提前到来，并且今后的能源消费必须考虑人类的高生活标准要求。随着世界能源市场不断出现新的变化，世界各个国家纷纷制定了相应策略，以保证本国能源供应的稳定性。目前，我国在面向能源互联网的多源协调优化方面还存在能源浪费现象。在系统级层面，由于我国电力需求呈现持续较快增长的态势，用户多元化服务需求日益明显，但是缺乏合理的、行之有效的优化控制算法，用户参与电网调节、节能减排的主动性尚未得到充分发挥；在设备级层面，首先用户不合理的用能习惯，增加了设备的用能量，比如空调无节制的使用等；另外用户设备本身效率低下，无形中提高了用电量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多能源协调优化运行评价方法：优化供需平衡关系、提升电力资源优化配置水平，实现能源的有效合理利用；将用户纳入负荷协调优化控制系统中，增强用户用电意识，激励他们养成良好的用能习惯。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种多能源协调优化运行评价方法，包括以下步骤：S10.建立包括一级指标和二级指标的风险指标评估体系；S20.运用模糊层次分析法，对一级指标采用G1群组进行主观评估；S30.运用模糊层次分析法，对二级指标采用熵权法进行客观评估；S40.建立多能源协调优化运行评估模型、算例实现对评价因素的风险预估；其中：所述一级指标包括能源物理效率、能源经济效率、能源生态效率和供用能可靠性，所述一级指标能源物理效率设有二级指标综合能耗、单位建筑面积能耗、人均能耗、单位产品能耗，所述一级指标能源经济效率设有二级指标单位产值能源成本、用户用能成本变化、用户用能收益变化、可挖掘潜能效益，所述一级指标能源生态效率设有二级指标单位建筑面积污染物减排量、人均污染物减排量、单位产值污染物减排量、节约标煤量，所述一级指标供用能可靠性设有二级指标供能可靠率、系统脆弱性、系统停能频率以及系统供电充裕度。本专利技术的多能源协调优化运行评价方法，通过一级指标的主观评估、二级指标的客观评估以及最后综合赋权完成区域能源互联网多源优化能效综合评价模型的搭建，给出了风险评估各评价因素的权重系数及计算过程。本专利技术兼顾了多能源评估各因素间存在的模糊性和层次性，并通过专家经验打分表明各因素在系统中表现，使系统风险评估更具客观性。优选地，步骤S10中：所述综合能耗为规定的耗能体系在统计期内各种能源实物量的实际消耗按规定的计算方法和单位分别为一次能源后的总和，表示为式(1)：式(1)中，U为综合能耗，n为消耗的能源品种数，ei为系统中第i种子系统的能源消耗量，βi为第i种能源的折算系数，按能量的当量值或能源等价值折算；其结果越大，能源消耗越大。所述单位建筑面积能耗表示为式(2)：式(2)中，UB为单位建筑面积能耗，kgce/m2；SB为建筑面积，m2；其值越小，工程节能效益越明显；所述人均能耗表示为式(3)：式(3)中，UN为人均能耗，kgce/人；N为用能人数；结果越小说明人均消耗能源越少，也就证明该项目的节能效益越明显；所述单位产品能耗表示为式(4)：式(4)中，为第i种产品单位产量综合能耗，单位为kgce/t，Ui为第i种产品的综合能耗，单位为kgce，Yi为第i种产品合格产品的产量；评价时，单位产品能耗越小，说明产品生产时优化效益越好。所述单位产值能耗采用综合能耗与报告期内产出的总产值或增加值的比值来表示，表示为式(5)：式(5)中，UG为单位产值综合能耗，kgce/万元；U为综合能耗，kgce；G为统计报告期内产出的总产值或增加值，万元；可以看出，该结果越小，说明单位产值消耗能量越少；所述用户用能成本变化表示为式(6)：CE,uc＝CE,now-CE,original(6)式(6)中，CE,uc为用能成本变化，元；CE,now为现有用能成本，元；CE,original为原有用能成本；现有用能成本是指综合能源系统改造后用户正常环境和工况下的用能成本；原有用能成本是指用户在没有进行综合能源改造的情况下的正常运行成本，在此不考虑用户的前期沉没成本的影响。通过用能成本变化指标可以直观的反映出用户在系统改造前后的投入成本变化，辅助用户做出正确的投资决策。所述用户用能收益变化表示为式(7)：FE,uc＝FE,now-FE,original(7)式(7)中，FE,uc为用能收益变化，元；FE,now为现有用能收益，元；FE,original为原有用能收益；原有用能收益是指用户在没有进行综合能源改造的情况下的正常收益。通过用能收益变化指标可以直观的反映出用户在系统改造前后的收益变化，从而辅助用户做出正确的投资决策。所述可挖掘潜能效益表示为式(8)：CQ＝CQ,RG+CQ,g+CQ,h+CQ,c+CQ,pa(8)式(8)中，CQ为可挖掘潜能效益，元；CQ,RG为可再生能源弃能损失；CQ,g为可挖掘余气效益，元；CQ,h为可挖掘余热效益，元；CQ,c为可挖掘余冷效益，元；CQ,pa为可挖掘余压效益，元；可挖掘潜能效益指标越大，说明用户在统计周期内浪费的能源越多，但优化、发展的空间也越大。所述人均污染物减排量表示为式(9)：式中，i为污染物种类，包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘和二氧化碳，为第i种污染物单位建筑面积减排量，kg/m2，Vi为第i种污染物减排量，kg；通过单位建筑面积污染物减排量可以直观得出工程项目所带来的生态效益。所述人均污染物减排量表示为式(10)：式(10)中，为第i种污染物的人均减排量，kg/人；该结果越大，说明人均减排成果越明显，带来的环境收益越大。所述单位产值污染物减排量表示为式(11)：其结果数值越大，说明单位产值污染物减排量带来的环境效益越明显。式(11)中，为第i种污染物的单位产值减排量，kg/万元GDP；所述节约标煤量表示为式(12)：式(12)中，Bsave为节约的标煤量，吨；βcoal为煤等效电法换算系数，309g/kWh；Qsavej为用户节约电量分量，kWh；该结果数值越大，用户节能效果越明显；所述供能可靠率表示为式(13)：式(13)中，fREL1表示供能可靠率；为统计期内第j种能量的停本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能源协调优化运行评价方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS10.建立包括一级指标和二级指标的风险指标评估体系；/nS20.运用模糊层次分析法，对一级指标采用G1群组进行主观评估；/nS30.运用模糊层次分析法，对二级指标采用熵权法进行客观评估；/nS40.建立多能源协调优化运行评估模型、算例实现对评价因素的风险预估；/n其中：所述一级指标包括能源物理效率、能源经济效率、能源生态效率和供用能可靠性，所述一级指标能源物理效率设有二级指标综合能耗、单位建筑面积能耗、人均能耗、单位产品能耗，所述一级指标能源经济效率设有二级指标单位产值能源成本、用户用能成本变化、用户用能收益变化、可挖掘潜能效益，所述一级指标能源生态效率设有二级指标单位建筑面积污染物减排量、人均污染物减排量、单位产值污染物减排量、节约标煤量，所述一级指标供用能可靠性设有二级指标供能可靠率、系统脆弱性、系统停能频率以及系统供电充裕度。/n

【技术特征摘要】
1.一种多能源协调优化运行评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10.建立包括一级指标和二级指标的风险指标评估体系；
S20.运用模糊层次分析法，对一级指标采用G1群组进行主观评估；
S30.运用模糊层次分析法，对二级指标采用熵权法进行客观评估；
S40.建立多能源协调优化运行评估模型、算例实现对评价因素的风险预估；
其中：所述一级指标包括能源物理效率、能源经济效率、能源生态效率和供用能可靠性，所述一级指标能源物理效率设有二级指标综合能耗、单位建筑面积能耗、人均能耗、单位产品能耗，所述一级指标能源经济效率设有二级指标单位产值能源成本、用户用能成本变化、用户用能收益变化、可挖掘潜能效益，所述一级指标能源生态效率设有二级指标单位建筑面积污染物减排量、人均污染物减排量、单位产值污染物减排量、节约标煤量，所述一级指标供用能可靠性设有二级指标供能可靠率、系统脆弱性、系统停能频率以及系统供电充裕度。


2.根据权利要求1所述的多能源协调优化运行评价方法，其特征在于，步骤S10中：
所述综合能耗为规定的耗能体系在统计期内各种能源实物量的实际消耗按规定的计算方法和单位分别为一次能源后的总和，表示为式(1)：



式(1)中，U为综合能耗，n为消耗的能源品种数，ei为系统中第i种子系统的能源消耗量，βi为第i种能源的折算系数，按能量的当量值或能源等价值折算；
所述单位建筑面积能耗表示为式(2)：



式(2)中，UB为单位建筑面积能耗，kgce/m2；SB为建筑面积，m2；
所述人均能耗表示为式(3)：



式(3)中，UN为人均能耗，kgce/人；N为用能人数；
所述单位产品能耗表示为式(4)：



式(4)中，为第i种产品单位产量综合能耗，单位为kgce/t，Ui为第i种产品的综合能耗，单位为kgce，Yi为第i种产品合格产品的产量；
所述单位产值能耗采用综合能耗与报告期内产出的总产值或增加值的比值来表示，表示为式(5)：



式(5)中，UG为单位产值综合能耗，kgce/万元；U为综合能耗，kgce；G为统计报告期内产出的总产值或增加值，万元；
所述用户用能成本变化表示为式(6)：
CE,uc＝CE,now-CE,original(6)
式(6)中，CE,uc为用能成本变化，元；CE,now为现有用能成本，元；CE,original为原有用能成本；
所述用户用能收益变化表示为式(7)：
FE,uc＝FE,now-FE,original(7)
式(7)中，FE,uc为用能收益变化，元；FE,now为现有用能收益，元；FE,original为原有用能收益；
所述可挖掘潜能效益表示为式(8)：
CQ＝CQ,RG+CQ,g+CQ,h+CQ,c+CQ,pa(8)
式(8)中，CQ为可挖掘潜能效益，元；CQ,RG为可再生能源弃能损失；CQ,g为可挖掘余气效益，元；CQ,h为可挖掘余热效益，元；CQ,c为可挖掘余冷效益，元；CQ,pa为可挖掘余压效益，元；
所述人均污染物减排量表示为式(9)：



式中，i为污染物种类，包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘和二氧化碳，为第i种污染物单位建筑面积减排量，kg/m2，Vi为第i种污染物减排量，kg；
所述人均污染物减排量表示为式(10)：



式(10)中，为第i种污染物的人均减排量，kg/人；
所述单位产值污染物减排量表示为式(11)：



式(11)中，为第i种污染物的单位产值减排量，kg/万元GDP；
所述节约标煤量表示为式(12)：



式(12)中，Bsave为节约的标煤量，吨；βcoal为煤等效电法换算系数，309g/kWh；Qsavej为用户节约电量分量，kWh；
所述供能可靠率表示为式(13)：



式(13)中，fREL1表示供能可靠率；为统计期内第j种能量的停能时间，h；Tj为统计期内第j种能量的统计供应时间，h；j为供应能量种类，上限为2，按顺序分别为电、气；
所述系统脆弱性通过综合能源系统中重要度最大的设备重要度值表示，表示为式(14)：
V＝max(Ii)(14)
式(14)中，V表示系统脆弱性，Ii表示设备i的重要度；
所述系统停能频率表示为式(15)：



式(15)中，fST表示系统的停能频率，nstop为系统停能次数，次；nall为统计期内...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭喆，陈勇，刘超，刘仁亮，杨昆，李建标，刘尧，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44