一种跨地区的能源互联网综合效益评估系统技术方案

本说明书实施例提供了一种跨地区的能源互联网综合效益评估系统，包括参数输入模块、互联优化模块、综合效益计算模块和局部效益对比模块；参数输入模块用于输入各地区不同情景的能源互联网基础参数；互联优化模块用于根据不同情景的能源互联网基础参数，以总成本最小化为目标函数，设置约束条件，优化各地区间能源互联方案；综合效益计算模块用于根据不同情景的能源互联方案计算跨地区的能源互联综合效益；局部效益对比模块用于根据总成本效益和度电成本效益对当前方案进行综合效益判定，并根据判定结果选定目标地区，生成参考情景联网方案。本发明专利技术能够采用全局优化方法给出最优的跨地区能源互联方案，进行效益分析。进行效益分析。进行效益分析。

【技术实现步骤摘要】
一种跨地区的能源互联网综合效益评估系统


[0001]本文件涉及能源系统规划、评估
，尤其涉及一种跨地区的能源互联网综合效益评估系统。

技术介绍

[0002]大力开发利用可再生能源是构建新型能源体系、助力实现碳达峰碳中和的重要举措，当前，我国可再生能源呈现集中式开发与分布式开发并重的格局，由于可再生能源资源分布不均衡，且风电、太阳能发电具有随机性、间歇性特点，我国电力系统安全稳定运行面临更大的挑战，需要持续加强不同地区、不同环节间的能源互联水平，提高可再生能源的消纳能力。因此，需要开展跨地区的能源互联综合效益评估，为能源互联网建设决策提供有效支撑。
[0003]当前，国内外已有诸多学者对能源互联的效益评估进行了研究。论文【地区能源互联网多能协同优化中的储能效益评估】构建了多能耦合的储能系统模型，并从峰谷差效益、环境效益和降低能量损耗效益3个方面提出了储能的效益评估模型，从而能够评估多元储能配置在地区能源互联网多能协同优化中产生的效益，为地区能源互联网中储能的配置与相关市场机制的建立提供指导。论文【全球能源互联网背景下的环境效益评估】设置全球电力发展的自平衡情景和联网情景，通过建立全球能源互联网环境效益指标体系，定量评估联网所带来的资源节约、常规污染物减排、应对气候变化等方面的效益。
[0004]从当前研究情况来看，能源互联网的效益评估重点集中于某一环节或某一方面，而在实际决策中，不同地区可能存在不同的决策主体，对特定地区而言，跨地区的能源互联全局最优方案下该地区的综合效益，通常不及该地区局部最优方案下的综合效益，该地区决策主体可能因自身综合效益问题不同意全局最优方案，导致方案流产。

技术实现思路

[0005]本说明书一个或多个实施例提供了一种跨地区的能源互联网综合效益评估系统，包括参数输入模块、互联优化模块、综合效益计算模块和局部效益对比模块；
[0006]所述参数输入模块，用于输入各地区不同情景的能源互联网基础参数；其中，所述情景包括基准情景、最优情景和参考情景，各情景根据不同的设定目的具有不同的电力需求、负荷特性和能源互联方案；
[0007]所述互联优化模块，用于根据不同情景的能源互联网基础参数，以总成本最小化为目标函数，设置约束条件，优化各地区间能源互联方案；其中，所述目标函数包括全局目标函数和局部目标函数；
[0008]所述综合效益计算模块，用于根据不同情景的能源互联方案计算跨地区的能源互联综合效益，包括总成本效益和单位电量成本效益；
[0009]所述局部效益对比模块，用于根据所述总成本效益和度电成本效益对当前方案进行综合效益判定，并根据判定结果选定目标地区，以目标地区经济最优为目标生成参考情
景联网方案。
[0010]进一步地，所述能源互联网基础参数包括：跨地区的能源互联路径单位成本，各地区负荷特性曲线，各地区风光出力曲线，各类电源单位成本，电源其他技术经济指标，现存电源及跨地区的能源互联路径参数，指定电源及跨地区的能源互联路径参数和预期效益提升指标。
[0011]进一步地，所述全局目标函数在所述基准情景及最优情景条件下以折算到规划期初期的全系统总成本最小化为目标构建，所述全系统总成本包括全局的投资成本、投资余值、运维成本、燃料成本、排放成本和设备残值。
[0012]进一步地，所述局部目标函数在参考情景条件下以折算到规划期初期的目标地区总成本最小化为目标构建，所述目标地区总成本包括局部最优方案下修正的投资成本、修正的投资余值、修正的运维成本、修正的燃料成本、修正的排放成本和修正的设备残值。
[0013]进一步地，所述约束条件包括所述基准情景、最优情景和参考情景下的电力平衡约束、备用约束、变量约束、跨区输电约束、机组爬坡约束、机组出力约束。
[0014]进一步地，所述总成本效益包括最优情景总成本效益和参考情景总成本效益；
[0015]其中，所述最优情景总成本效益为基准情景下的总成本与最优情景下的总成本的差值；所述参考情景总成本效益为基准情景下的总成本与参考情景下的总成本的差值；所述基准情景、最优情景和参考情景下的总成本均包括电源总成本、能源互联路径总成本和生态环境总成本。
[0016]进一步地，所述单位电量成本效益为基准情景下的单位电量成本与最优情景下的单位电量成本的差值；所述基准情景和最优情景下的单位电量成本包括：各地区单位电量的电源成本、单位电量能源互联路径成本和单位电量生态环境成本；
[0017]其中，所述单位电量的电源成本计算方法为地区电源总成本除以总发电量；所述单位电量能源互联路径成本计算方法为能源互联路径总成本除以总受入电量与总外送电量之和；所述单位电量生态环境成本计算方法为地区能源互联网的污染物及温室气体排放损害价值量除以总用电量。
[0018]进一步地，所述根据所述总成本效益和度电成本效益对当前方案进行综合效益判定包括全局效益分析、局部效益分析以及目标地区经济效益参考分析；
[0019]所述全局效益分析采用最优情景下的总成本提升率和单位电量成本提升率进行效益判定；
[0020]所述局部效益分析采用不同情景下不同地区的总成本效益和单位电量成本效益进行综合效益判定；
[0021]所述目标地区经济效益参考分析采用参考情景下目标地区的经济效益进行经济效益判定。
[0022]进一步地，所述根据判定结果选定目标地区具体为：
[0023]根据最优情景的经济效益以及效益判定结果选定目标地区，具体流程包括指标标准化、指标赋权以及效益值排序。
[0024]进一步地，所述参考联网方案生成方法为：
[0025]根据选定的目标地区及最优情景的能源互联方案生成参考情景的最优方案，所述参考情景的最优方案包括全局能源互联路径方案、各地区电源建设方案和各地区发电方
案。
[0026]本专利技术有益效果如下：
[0027]本专利技术适用于多个具有独立决策能力的地区间能源互联方案分析，采用全局优化方法给出最优的跨地区能源互联方案，考虑了规划期后的投资余值计算成本，使优化结果更加合理；通过量化选定目标地区，采用局部修正方法从各地区决策主体角度找寻最有可能背离全局最优方案的地区，从而可以预先采取措施；本专利技术将计入生态环境成本的单位电量成本效益计算、计入生态环境成本的总成本效益标准化后赋权并进行计算和比较，将能源互联的生态环境效益计入综合效益并进行了量化，更加科学全面；本专利技术能够生成参考方案，验证目标地区是否有较大可能采取与全局优化不同的能源互联方案，为全局最优能源互联方案的利益分配提供参考。
[0028]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨地区的能源互联网综合效益评估系统，其特征在于，包括参数输入模块、互联优化模块、综合效益计算模块和局部效益对比模块；所述参数输入模块，用于输入各地区不同情景的能源互联网基础参数；其中，所述情景包括基准情景、最优情景和参考情景，各情景根据不同的设定目的具有不同的电力需求、负荷特性和能源互联方案；所述互联优化模块，用于根据不同情景的能源互联网基础参数，以总成本最小化为目标函数，设置约束条件，优化各地区间能源互联方案；其中，所述目标函数包括全局目标函数和局部目标函数；所述综合效益计算模块，用于根据不同情景的能源互联方案计算跨地区的能源互联综合效益，包括总成本效益和单位电量成本效益；所述局部效益对比模块，用于根据所述总成本效益和度电成本效益对当前方案进行综合效益判定，并根据判定结果选定目标地区，以目标地区经济最优为目标生成参考情景联网方案。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能源互联网基础参数包括：跨地区的能源互联路径单位成本，各地区负荷特性曲线，各地区风光出力曲线，各类电源单位成本，电源其他技术经济指标，现存电源及跨地区的能源互联路径参数，指定电源及跨地区的能源互联路径参数和预期效益提升指标。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述全局目标函数在所述基准情景及最优情景条件下以折算到规划期初期的全系统总成本最小化为目标构建，所述全系统总成本包括全局的投资成本、投资余值、运维成本、燃料成本、排放成本和设备残值。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述局部目标函数在参考情景条件下以折算到规划期初期的目标地区总成本最小化为目标构建，所述目标地区总成本包括局部最优方案下修正的投资成本、修正的投资余值、修正的运维成本、修正的燃料成本、修正的排放成本和修正的设备残值。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述约束条件包括所述基准情景、最优情景和参考情景下的电力平衡约束、备用约束、变量约束、跨区输电约束、机组爬坡约束、机组出力约...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓晨，伍声宇，范姗姗，贾淯方，鲁刚，赵鹏飞，刘哲，闫晓卿，金艳鸣，谭雪，赵秋莉，徐波，徐志成，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：