一种输电方案评估方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种输电方案评估方法、装置和设备。所述方法首先建立兼顾技术性和经济性的基于层次分析法与全寿命周期成本的层次递阶结构；技术维度采用层次分析法对技术指标构建两两比较判断矩阵，进行一致性检验，并计算指标权重；经济维度采用全寿命周期成本模型计算全寿命周期内的总成本，引入平准化度电成本简化运行损耗成本的计算过程。基于技术维度和经济维度的分析结果，确定组合权重，对每个技术指标打分，将全寿命周期总成本按比例折算成百分制，计算总得分，选择总得分最高的方案作为规模化新能源送出场景时的最优输电方案。本发明专利技术为大规模新能源远距离外送方案选择提供了借鉴和参考。了借鉴和参考。了借鉴和参考。

【技术实现步骤摘要】
一种输电方案评估方法、装置和设备


[0001]本专利技术属于电力工程规划
，具体涉及一种输电方案评估方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]大规模可再生能源的汇集和长距离外送将是未来电网的基本形态，规划开发的陆上新能源基地普遍位于远离交流电网的偏远内陆地区，针对规模化新能源直流送出场景，如何选择合适的评估方法，从多种可能的直流输电方案中确定最优方案，对探索新能源经长距离线路外送至负荷中心具有重要的指导意义。
[0003]现有直流输电方案评估方法中，大多侧重单一方面，缺乏综合全面的评估方法。传统评估方法或侧重考虑技术指标，单纯追求技术可靠性，忽略投资费用；或侧重纯经济性分析，片面追求投资最少，忽略技术性需求，对技术性涉及较少；或简单侧重前期投资，忽略直流输电项目运营成本，对寿命周期内的总成本考虑不足。因此，一个综合考虑技术性与经济性的完备评估方法显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种输电方案评估方法、装置和设备，解决现有直流输电方案评估方法或侧重技术性，或侧重经济性，缺乏综合全面的评估方法的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所述一种直流输电方案评估方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1：建立层次递阶结构，所述层次递阶结构包括一级指标和二级指标，所述一级指标包括技术维度和经济维度，确定技术维度的权重和经济维度的权重，技术维度的权重和经济维度的权重总和等于1；
[0007]步骤2：技术维度的二级指标包括若干技术指标，采用层次分析法对技术指标构建两两比较判断矩阵，并根据两两比较判断矩阵计算技术维度的二级指标权重；计算经济维度的二级指标，经济维度的二级指标包括全寿命周期总成本；
[0008]步骤3：基于技术维度的权重、经济维度的权重、技术维度的二级指标权重和经济维度的二级指标权重，计算组合权重；针对不同输电方案，对每个技术指标打分，根据组合权重、技术指标得分和全寿命周期总成本计算各输电方案的总得分，选择总得分最高的输电方案为最优输电方案。
[0009]进一步的，步骤1中，所述层次递阶结构包含目标层、准则层和方案层，所述目标层为预期总目标，进行技术经济性分析；所述准则层包括技术维度和经济维度两个一级指标，技术维度的二级指标包括若干技术指标，经济维度的二级指标包括全寿命周期总成本；所述方案层为若干可能的输电方案。
[0010]进一步的，若干技术指标包括运行方式灵活度、安全稳定裕度、运行边界、新能源接入运行能力、直流故障处理与恢复、工程改扩建能力和工程技术成熟度。
[0011]进一步的，步骤2中，构建两两比较判断矩阵，并根据两两比较判断矩阵计算二级
指标权重，包括以下步骤：
[0012]构建包括运行方式灵活度、安全稳定裕度、运行边界、新能源接入运行能力、直流故障处理与恢复、工程改扩建能力、工程技术成熟度七个技术指标的两两比较判断矩阵，利用特征值法计算两两比较判断矩阵最大特征值和随机一致性比率，进行一致性检验；若通过一致性检验，则依据两两比较判断矩阵计算二级指标权重；否则对两两比较判断矩阵进行修正，直至通过一致性检验后计算二级指标权重。
[0013]进一步的，步骤2中，全寿命周期成本包括初始投资成本、运营成本和报废成本，所述运营成本包括运行损耗成本和维护成本，运行损耗成本包括因换流站损耗和直流线路损耗产生的成本，基于平准化度电成本计算得到。
[0014]进一步的，全寿命周期成本通过下式计算：
[0015][0016]其中，C
total
为全寿命周期总成本，C
I
为初始投资成本；P
loss_total
为运行总损耗；T
total
为全生命周期合理利用小时数；C
LCOE
为平准化度电成本；n
c
为输变电设备年寿命；r为电力工业投资回收率；C
M
为维护成本；C
D
为报废成本。
[0017]一种输电方案评估装置，包括：
[0018]模型构建模块，用于建立兼顾技术维度和经济维度的层次递阶结构，所述层次递阶结构包含目标层、准则层和方案层，所述目标层为预期总目标，进行技术经济性分析；所述准则层包括技术维度和经济维度两个一级指标，各一级指标下设置二级指标，所述技术维度的二级指标包括若干技术指标，经济维度的二级指标包括全寿命周期总成本；所述方案层为若干可能的输电方案；
[0019]参数设置模块，用于设置技术维度的权重和经济维度的权重，设置若干技术指标之间的相对重要性数值，设置不同输电方案下每个技术指标的得分，设置全寿命周期总成本计算所需相关参数；
[0020]权重分析模块，用于依据所述若干技术指标之间的相对重要性数值，采用层次分析法对技术指标构建两两比较判断矩阵，根据两两比较判断矩阵计算技术维度的二级指标权重；基于技术维度的权重、经济维度的权重、技术维度的二级指标权重和经济维度的二级指标权重，计算组合权重；
[0021]预期总目标计算模块，用于计算全寿命周期总成本；根据组合权重、技术指标得分和全寿命周期总成本计算各输电方案的总得分，依据总得分最高确定最优输电方案。
[0022]进一步的，若干技术指标包括运行方式灵活度、安全稳定裕度、运行边界、新能源接入运行能力、直流故障处理与恢复、工程改扩建能力和工程技术成熟度七个技术指标；所述参数设置模块用于设置上述七个技术指标之间的相对重要性数值；所述权重分析模块用于依据所述七个技术指标之间的相对重要性数值，构建两两比较判断矩阵，进而根据两两比较判断矩阵计算二级指标权重和组合权重。
[0023]进一步的，全寿命周期总成本计算所需相关参数包括换流站和输电线路建设成本、平准化度电成本、电站年利用小时数和报废成本。
[0024]一种计算机设备，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理
器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的评估方法的步骤。
[0025]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0026]本专利技术同时采用层次分析法和全寿命周期成本模型用于优化方案评估，兼顾技术性和经济性；在技术维度结合新能源联网工程需求，将定性与定量分析相结合，涵盖重要评价指标的同时，克服了评价因素多、指标复杂的缺陷；同时，经济维度从工程的全寿命周期出发，考虑从规划设计、建筑安装、运行维护到报废回收全过程的全寿命周期总成本，既关注一次投资，也重视长期投资费用，实现初始投资与运营费用之间的平衡。
[0027]本专利技术克服单纯追求可靠性或简单侧重前期投资的矛盾，弥补了传统评估方法侧重单一方面的不足，为大规模新能源外送方案选择提供了一种更加合理的评估方法，使投资决策方案更为科学合理。
[0028]进一步的，引入平准化度电成本简化运行损耗成本的计算过程。
附图说明
[0029]图1为本专利技术设计的直流输电方案评估方法实施流程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电方案评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立层次递阶结构，所述层次递阶结构包括一级指标和二级指标，所述一级指标包括技术维度和经济维度，确定技术维度的权重和经济维度的权重，技术维度的权重和经济维度的权重总和等于1；步骤2：技术维度的二级指标包括若干技术指标，采用层次分析法对技术指标构建两两比较判断矩阵，并根据两两比较判断矩阵计算技术维度的二级指标权重；计算经济维度的二级指标，经济维度的二级指标包括全寿命周期总成本；步骤3：基于技术维度的权重、经济维度的权重、技术维度的二级指标权重和经济维度的二级指标权重，计算组合权重；针对不同输电方案，对每个技术指标打分，根据组合权重、技术指标得分和全寿命周期总成本计算各输电方案的总得分，选择总得分最高的输电方案为最优输电方案。2.根据权利要求1所述的一种输电方案评估方法，其特征在于，所述步骤1中，所述层次递阶结构包含目标层、准则层和方案层，所述目标层为预期总目标，进行技术经济性分析；所述准则层包括技术维度和经济维度两个一级指标，技术维度的二级指标包括若干技术指标，经济维度的二级指标包括全寿命周期总成本；所述方案层为若干可能的输电方案。3.根据权利要求1所述的一种输电方案评估方法，其特征在于，所述若干技术指标包括运行方式灵活度、安全稳定裕度、运行边界、新能源接入运行能力、直流故障处理与恢复、工程改扩建能力和工程技术成熟度。4.根据权利要求1所述的一种输电方案评估方法，其特征在于，所述步骤2中，构建两两比较判断矩阵，并根据两两比较判断矩阵计算二级指标权重，包括以下步骤：构建包括运行方式灵活度、安全稳定裕度、运行边界、新能源接入运行能力、直流故障处理与恢复、工程改扩建能力、工程技术成熟度七个技术指标的两两比较判断矩阵，利用特征值法计算两两比较判断矩阵最大特征值和随机一致性比率，进行一致性检验；若通过一致性检验，则依据两两比较判断矩阵计算二级指标权重；否则对两两比较判断矩阵进行修正，直至通过一致性检验后计算二级指标权重。5.根据权利要求1所述的一种输电方案评估方法，其特征在于，所述步骤2中，全寿命周期成本包括初始投资成本、运营成本和报废成本，所述运营成本包括运行损耗成本和维护成本，运行损耗成本包括因换流站损耗和直流线路损耗产生的成本，基于平准化度电成本计算得到。6.根据权利要求5所述的一种输电方案评估方法，其特征在于，所述全寿命周期成本通过下式计算：其中，C
total
为全寿命周期总成本，C
I
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋云超，樊修柱，杨爽勉，贾秀芳，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：