一种智能配电网绿色性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种智能配电网绿色性评估方法，基于配电网绿色发展与安全高效相互作用关系，提取关键指标因素，在配电网绿色发展维度通过引入清洁能源装机、传统火电机组清洁高效改造、发电单元所产生的二氧化碳排放量、新能源利用水平、电能替代水平以及电能占终端能源消费比重，电力供给和消费结构都发生了深刻改变，“绿色”成为能源发展的主导理念。构建的配电网绿色发展

【技术实现步骤摘要】
一种智能配电网绿色性评估方法


[0001]本专利技术涉及智能配电网
，具体为一种智能配电网绿色性评估方法。

技术介绍

[0002]能源燃烧作为二氧化碳的主要来源，占二氧化碳排放的88％左右，而电力行业排放量约占能源行业排放的41％。基于此，电力能源清洁化转型成为了以碳减排为目标的能源发展主旋律，多年来，中国以煤炭为主的能源供给结构逐渐被打破，此外，在虚拟电厂、多能互补等能源消费模式不断优化，需求响应、智慧能源系统等能源管理模式不断迭代下，新能源开始大规模开发和利用，然而，受光伏、风电发电不稳定影响，世界范围内电力危机频发，这给中国电力行业能源发展带来了警示，同时也使大规模新能源并网下配电网绿色发展与安全高效是否失衡成为一个值得研究的问题，因此本专利技术提出一种智能配电网绿色性评估方法。

技术实现思路

[0003]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能配电网绿色性评估方法，
[0004]S1：基于配电网绿色发展与安全高效相互作用关系，提取关键指标因素，在配电网绿色发展维度通过引入清洁能源装机、传统火电机组清洁高效改造、发电单元所产生的二氧化碳排放量、新能源利用水平、电能替代水平以及电能占终端能源消费比重，此类指标反映了配电网的绿色发展水平特征及节能降耗成效，并且超过一定发展比例时，将对配电网安全运行产生不利影响；
[0005]S2：在社会大众的一般认知里，CO2是主要的温室气体，也是导致全球气候变暖的罪魁祸首，从科学角度而言，SF6才是人类已知的最可怕的温室气体，减少对SF6的依赖，是走向电网低碳化、打造真正绿色电力系统的关键一步，除了在发电、供电侧提高清洁能源比例外，量大面广的电气设备也是碳排放的重要来源，而SF6的替代使用是电气开关设备朝着更加安全和环保迈出的重要一步；
[0006]S3：据实验数据显示，1kg的SF6对全球气候变暖的助推作用与24个人搭飞机来回伦敦与纽约一趟排放的CO2相当，SF6不易被分解，在它超长的3200年的生命周期里，虽然能在平流层及以上大气层缓慢光解和沉降，但仍将在大气中不断地积累，由此导致SF6所带来的温室效应会在相当长的时间内不断增强；
[0007]S4：熵权法是根据各评价指标内在信息反映出来的外部数据形态来确定评价指标权重的方法，其可以有效避免专家打分导致的指标权重主观性强的问题；
[0008]指标无量纲化处理，采用极差标准化法对配电网绿色发展与安全高效评价指标数据进行标准化；
[0009]正向指标:
[0010][0011]逆向指标：
[0012][0013]式中：i为年，取值范围为1～m；j为配电网安全运行与绿色发展评价指标，取值范围为1～n，Xij为第i年第j项指标处理后的标准值；xij为第i年第j项指标原值；maxxj和minxj分别为第j项指标在所有年份中的最大值和最小值；
[0014]S5：据《2019年全球数字化转型收益报告》显示，利用物联网、数字化转型能大幅降低企业的运营支出，从而逐步改善效率、可靠性、安全性和可持续性等，可平均节约24％的能耗，在工业应用领域，数字化转型能帮助企业获得更高的投入产出比，以更少的能源、材料和工时实现更高的产量，从物联网追踪到自动化生产线，整个价值链的能效管理和自动化能使生产率提升30％～50％；
[0015]S6：智慧交通网和智能配电网之间的碳交互过程也将愈加深刻地影响配电网的发展；例如，电动汽车充电网络建设是交通碳减排的重要举措，充换电站本身就具有分布式特征，站点布局与道路规划、行车流量等因素密切相关，因而供能模式也将更加灵活，例如在城市核心区可以采用电网为主、分布式光伏为辅的方式，在城际高速等开阔地域则可以采用自主式光储一体化的供能生态，这就意味着交通碳排放向配电网的转移，对配电网的内部组织，尤其是电气边界均具有较强的塑造作用；
[0016]S7：自2011年以来，设备平均利用小时数评价值呈现逐年下降趋势，其主要原因是新能源发电，如风电、光伏，具有波动性和不可控性，其受到所利用资源的限制，不能根据负荷需求调节出力，从而影响配电网设备的利用率，间歇性新能源并网会对网供负荷波动与峰值造成影响，因此，为保障电力供应稳定性，现有配电网设备需为其提供备用容量，这将降低配电网设备平均利用小时数；基于此，在未来促进配电网绿色发展水平时，设备平均利用小时数是需要控制及改善的关键指标。
[0017]优选的，所述为了形成新的配电网组织方式，首先要明确碳和电能的生产关系和流动路径，将以发生碳排放为代价而生产的电能称为碳基电能，将不发生碳排放而生产的电能称为清洁电能，随着未来能源结构愈发多元，配电网中的电能供给将主要由2个部分组成：一是来自上级电网输送，包括火电厂发出的碳基电能，以及风电场、光伏电站、水电站、核电站发出的清洁电能；二是来自安装在配电侧的分布式发电装置，包括微型燃气轮机等小型电源发出的碳基电能，以及分布式风机、光伏发出的清洁电能。
[0018]优选的，所述2006—2019年，电网设备故障次数、城市供电可靠率指标评价值维持在稳定状态；线损率、供电标准煤耗、城市综合电压合格率在评价初期略有改善，自2011年开始趋于稳定，这表明在当前技术水平下，此类指标已达到标准水平，在未来需要通过火电厂清洁化改造、技术创新等手段才能促进指标改善；电网频率可靠率在2017年有了较大幅度的改善，是未来需要管控的关键指标，配电网绿色发展与安全高效的耦合度一直维持在0.80以上，到2019年相互作用评价值达到了0.9988，说明两个维度间存在较强的相互作用，且作用效果逐年增强。
[0019]优选的，所述城市配电系统具有高负荷密度和高供电可靠性等特点，但是可开发空间资源日益紧缺，碳排放量在短时间内无法自我抵消，农村配电系统虽然负荷分散、电网建设薄弱，但是风能、光能等可再生能源蕴藏丰富且建设成本较低，随着农村居民生活水平
不断提高，农村和邻近城镇的碳排放需求日益增长，机械、灌溉、温室大棚等农业生产领域的电能替代快速发展，清洁能源的就近开发利用可以有效减少农村燃油燃煤的消耗，研究如何将中心城市和周边乡镇的源荷情况进行统筹考量，开展碳排放约束下的城乡配电网协同规划，建立城乡一体化的碳排放管控和发展机制，不仅可以为拓展规划创造新的实现路径，而且将极大地改善新能源来源单一和过度集中的问题，从而提高区域整体的供电安全性和可靠性。
[0020]优选的，所述根据智能配电网清洁性内涵，遵循科学、客观、重点突出的基本原则，建立包含节能指标、气体减排指标、电磁污染指标和噪声污染指标在内的智能配电网清洁性评估指标，从电力系统面临的能源环境压力出发，对智能配电网清洁性的内涵进行分析，提出并建立了清洁性评估指标及模型，智能配电网清洁性评估指标模型能够反映不同运行状态下的清洁性水平，为智能配电网实现节能减排、对分布式电源进行优化配置及高效利用提供定量分析的依据。
[0021]优选的，所述推进统一的绿色产品认证与标识体系建设，建立绿色能源消费认证机制，推动各类社会组织采信认本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能配电网绿色性评估方法，其特征在于：S1：基于配电网绿色发展与安全高效相互作用关系，提取关键指标因素，在配电网绿色发展维度通过引入清洁能源装机、传统火电机组清洁高效改造、发电单元所产生的二氧化碳排放量、新能源利用水平、电能替代水平以及电能占终端能源消费比重，此类指标反映了配电网的绿色发展水平特征及节能降耗成效，并且超过一定发展比例时，将对配电网安全运行产生不利影响；S2：在社会大众的一般认知里，CO2是主要的温室气体，也是导致全球气候变暖的罪魁祸首，从科学角度而言，SF6才是人类已知的最可怕的温室气体，减少对SF6的依赖，是走向电网低碳化、打造真正绿色电力系统的关键一步，除了在发电、供电侧提高清洁能源比例外，量大面广的电气设备也是碳排放的重要来源，而SF6的替代使用是电气开关设备朝着更加安全和环保迈出的重要一步；S3：据实验数据显示，1kg的SF6对全球气候变暖的助推作用与24个人搭飞机来回伦敦与纽约一趟排放的CO2相当，SF6不易被分解，在它超长的3200年的生命周期里，虽然能在平流层及以上大气层缓慢光解和沉降，但仍将在大气中不断地积累，由此导致SF6所带来的温室效应会在相当长的时间内不断增强；S4：熵权法是根据各评价指标内在信息反映出来的外部数据形态来确定评价指标权重的方法，其可以有效避免专家打分导致的指标权重主观性强的问题；指标无量纲化处理，采用极差标准化法对配电网绿色发展与安全高效评价指标数据进行标准化；正向指标:逆向指标：式中：i为年，取值范围为1～m；j为配电网安全运行与绿色发展评价指标，取值范围为1～n，Xij为第i年第j项指标处理后的标准值；xij为第i年第j项指标原值；maxxj和minxj分别为第j项指标在所有年份中的最大值和最小值；S5：据《2019年全球数字化转型收益报告》显示，利用物联网、数字化转型能大幅降低企业的运营支出，从而逐步改善效率、可靠性、安全性和可持续性等，可平均节约24％的能耗，在工业应用领域，数字化转型能帮助企业获得更高的投入产出比，以更少的能源、材料和工时实现更高的产量，从物联网追踪到自动化生产线，整个价值链的能效管理和自动化能使生产率提升30％～50％；S6：智慧交通网和智能配电网之间的碳交互过程也将愈加深刻地影响配电网的发展；例如，电动汽车充电网络建设是交通碳减排的重要举措，充换电站本身就具有分布式特征，站点布局与道路规划、行车流量等因素密切相关，因而供能模式也将更加灵活，例如在城市核心区可以采用电网为主、分布式光伏为辅的方式，在城际高速等开阔地域则可以采用自主式光储一体化的供能生态，这就意味着交通碳排放向配电网的转移，对配电网的内部组
织，尤其是电气边界均具有较强的塑造作用；S7：自2011年以来，设备平均利用小时数评价值呈现逐年下降趋势，其主要原因是新能源发电，如风电、光伏，具有波动性和不可控性，其受到所利用资源的限制，不能根据负荷需求调节出力，从而影响配电网设备的利用率，间歇性新能源并网会对网供负荷波动与峰值造成影响，因此，为保障电力供应稳定性，现有配电网设备需为其提供备用容量，这将降低配电网设备平均利用小时数；基于此，在未来促进配电网绿色发展水平时，设备平均利用小时数是需要控制及改善的关键指标。2.根据权利要求1所述的一种智能配电网绿色性评估方法，其特征在于：所述为了形成新的配电网组织方式，首先要明确碳和电能的生产关系和流动路径，将以发生碳排放为代价而生产的电能称为碳基电能，将不发生碳排放而生产的电能称为清洁电能，随着...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，
申请(专利权)人：赵颖，
类型：发明
国别省市：