电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力系统效益评价模型的构建方法，在计算设备中执行，包括：基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，该效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种，其中清洁低碳效益包括第一供给侧效益；获取各候选方案的基本参数代入到评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序。本发明专利技术还公开了对应的电力系统效益评价模型的构建装置和计算设备。

Construction method, device and calculation equipment of power system benefit evaluation model

【技术实现步骤摘要】
电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备
本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备。
技术介绍
未来，能源互联网“横向多能互补-纵向源网荷储”的特征驱动下，电力、天然气、可再生能源、煤炭等多种能源类型协同利用的模式将不断发展普及。电力系统作为多种能源协同利用的枢纽，其规划的科学性、合理性和兼容性对保证能源互联网的稳定发展和多能协调利用至关重要。目前对面向能源互联网的电力系统规划方法具有较多较为详尽的分析，但如何验证规划方法及其得出的规划方案的科学合理性成为必须考虑的问题。而且能源互联网与智慧电网、主动配电网等存在本质区别，能源互联网框架下的电力系统规划主体更加多元化、结构更加复杂化、市场更加分散化。因此，需要从多方面计算面向能源互联网的电力系统规划的科学合理性，以准确得到能够代表各规划方案优劣性的参考值，便于后续的方案评估。同时还需在保证计算结果精度的前提下，尽量降低计算的复杂度和工作量。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电力系统效益评价模型的构建方法，适于在计算设备中执行，该计算设备中存储有多个候选方案，该方法包括步骤：基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，该效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种；获取各候选方案的基本参数代入到所述效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序；其中，清洁低碳效益包括第一供给侧效益，其计算公式为：式中，为电力系统规划下供应侧能够带来的清洁低碳效益增益；T为规划年集合，t为第t个规划年；I为清洁能源发电类型集合，i为第i种清洁能源发电类型；Ei,t为第i种发电类型第t年的发电量；κi,t为第i种发电类型第t年的出力修正系数；为供应侧清洁低碳效益修正系数；为化石能源机组的排放系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，式中：θcoal表示供应侧化石能源出力总量中燃煤机组的出力占比；θgas表示供应侧化石能源出力总量中燃气机组的出力占比；表示燃煤机组单位发电量的排放系数；表示燃气机组单位发电量的排放系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，清洁低碳效益还包括第一传输侧效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下传输侧能够带来的清洁低碳效益增益；N表示能源系统集合，n表示第n种类型的能源系统；Ln,t表示规划方案下能源系统n在第t年减少的传输通道重复建设长度；表示能源系统n在其传输通道建设的排放系数；表示传输侧清洁低碳效益修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，清洁低碳效益还包括第一需求侧效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下需求侧能够带来的低碳效益增益；表示第t年需求响应技术应用带来的低碳效益；表示第t年综合能源解决方案的推广带来的低碳效益；表示第t年电能替代的推广带来的低碳效益；表示第t年信息化用能技术的推广带来的低碳效益；表示需求侧清洁低碳效益修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，式中，ED表示需求响应资源利用带来的错峰电量；表示电力供应侧单位发电量的排放系数；和分别表示用户天然气、煤炭和石油的消费变化量；和分别表示天然气、石油和煤炭的单位排放系数；表示清洁替代措施j带来的化石能源消耗减少量；表示清洁替代措施j所减少的化石能源类型的排放系数；表示电能替代措施使得电力消费增加量；表示信息化用能技术的推广带来的用户电力消费变化量。可选地，在根据本专利技术的方法中，规划经济效益包括第二供给侧效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下供应侧主体能够获取的经济效益增益；和分别表示规划期内第t年的上网电量和市场交易电量；pog和ptr分别表示上网电价和市场交易电价；Ci表示第i种发电类型的单位电量生产成本；表示供应侧主体在第t年发电类型i的发电总量；表示供应侧经济效益修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，规划经济效益包括第二传输侧效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下传输侧主体能够获取的经济效益增益；和分别表示系统第t年的输配电量和售电量；ptd和psa分别表示平均输配电价和销售电价；ctd和csa分别表示单位输配电成本和售电成本；表示传输侧经济效益修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，规划经济效益包括第二需求侧效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下需求侧主体能够获取的经济效益增益；和分别表示分布式发电的上网电量和用户自用电量；表示用户参与需求侧管理的节能电量；pon表示分布式发电的上网电价；表示用户通过综合能源服务获取的经济收益；表示需求侧经济效益修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，智能高效效益包括系统效率提升效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下系统能够产生的效率提升效益增益；表示系统第t年的线路负载率；表示系统第t年的变电负载率；表示系统第t年的装机利用小时数变化率；表示系统第t年的线损率；和分别表示对应指标的效益转化系数；表示系统效率提升效益的修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，智能高效效益包括系统信息化效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下系统能够产生的信息化水平提升效益增益；和分别表示规划期内第t年的智能变电站占比和智能电表覆盖率；表示智能设备占比效益转化系数；和分别表示规划期内第t年的市场信息发布及时率和市场信息采集及时率；表示规划期内第t年的信息流通及时率效益转化系数；表示系统规划期内第t年的调控指令执行及时率；表示系统信息化水平提升效益的修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，安全稳定效益包括网架结构提升效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下系统能够产生的网架结构提升效益增益；和分别表示系统规划期内第t年线路和变电站的N-1通过率；表示系统N-1通过率的效益转化系数；和分别表示系统规划期内第t年的静态稳定校验通过率和强干扰稳定性校验通过率；表示系统校验通过率的效益转化效率；表示系统网架结构提升效益的修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，安全稳定效益包括电能质量提升效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下系统能够产生的电能质量提升效益增益；表示系统规划期内第t年的平均停电时间；表示系统规划期内第t年的平均停电时间效益转化系数；和分别表示系统规划期内第t年的电压合格率和频率合格率；表示系统电能质量合格率的效益转化系数；表示系统电能质量提升的效益修正系数。可选地，在根据本专利技术的方法中，安全稳定效益包括供电能力提升效益，其计算公式为：式中，表示电力系统规划下系统能够产生的供电能力提升效益增益；Lt表示系统第t年的线路总长度；SCt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统效益评价模型的构建方法，适于在计算设备中执行，所述计算设备中存储有多个候选方案，所述方法包括步骤：/n基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，所述效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种；/n获取各候选方案的基本参数代入到所述效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序；/n其中，所述清洁低碳效益包括第一供给侧效益，其计算公式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统效益评价模型的构建方法，适于在计算设备中执行，所述计算设备中存储有多个候选方案，所述方法包括步骤：
基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，所述效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种；
获取各候选方案的基本参数代入到所述效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序；
其中，所述清洁低碳效益包括第一供给侧效益，其计算公式为：



式中，为电力系统规划下供应侧能够带来的清洁低碳效益增益；T为规划年集合，t为第t个规划年；I为清洁能源发电类型集合，i为第i种清洁能源发电类型；Ei,t为第i种发电类型第t年的发电量；κi,t为第i种发电类型第t年的出力修正系数；为供应侧清洁低碳效益修正系数；为化石能源机组的排放系数。


2.如权利要求1所述的方法，其中，



式中，θcoal表示供应侧化石能源出力总量中燃煤机组的出力占比；θgas表示供应侧化石能源出力总量中燃气机组的出力占比；表示燃煤机组单位发电量的排放系数；表示燃气机组单位发电量的排放系数。


3.如权利要求1所述的方法，其中，所述清洁低碳效益还包括第一传输侧效益，其计算公式为：



式中，表示电力系统规划下传输侧能够带来的清洁低碳效益增益；N表示能源系统集合，n表示第n种类型的能源系统；Ln,t表示规划方案下能源系统n在第t年减少的传输通道重复建设长度；表示能源系统n在其传输通道建设的排放系数；表示传输侧清洁低碳效益修正系数。


4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，所述清洁低碳效益还包括第一需求侧效益，其计算公式为：



式中，表示电力系统规划下需求侧能够带来的低碳效益增益；表示第t年需求响应技术应用带来的低碳效益；表示第t年综合能源解决方案的推广带来的低碳效益；表示第t年电能替代的推广带来的低碳效益；表示第t年信息化用能技术的推广带来的低碳效益；表示需求侧清洁低碳效益修正系数。


5.如权利要求4所述的方法，其中，












式中，ED表示需求响应资源利用带来的错峰电量；表示电力供应侧单位发电量的排放系数；和分别表示用户天然气、煤炭和石油的消费变化量；和分别表示天然气、石油和煤炭的单位排放系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奎华，冯亮，杨波，郑志杰，李雪亮，吴健，李琨，贾善杰，梁荣，杨慎全，刘淑莉，李凯，张雯，李昭，邓少治，杨扬，刘钊，崔灿，綦陆杰，王耀雷，赵韧，王延朔，刘蕊，张博颐，李昊，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37