一种长短期结合的电网友好型建筑能源系统三维评价方法技术方案

本发明专利技术公开一种长短期结合的电网友好型建筑能源系统三维评价方法

【技术实现步骤摘要】
一种长短期结合的电网友好型建筑能源系统三维评价方法


[0001]本专利技术涉及电力领域以及建筑领域，特别是涉及电网友好型建筑能源系统的评价方法
。

技术介绍

[0002]高比例间歇性可再生能源的并网增加了电力供需动态平衡的不确定性，建筑用能灵活性是调节电网的供需平衡是至关重要的资源
。
在这样的场景下，电网友好型建筑能源系统被首次提出，期望建筑能源系统与电网进行有效的协作
。
它的核心特征是灵活性
、
稳定性
、
独立性
。
现用评价方法根据建筑与电网的交互场景，可分为响应电网场景和稳定运行场景
。
针对响应电网场景的电网友好性评估，评估方法主要包括电网侧主导和建筑侧主导两类
。
他们的区别在于评价指标是否直属于需求响应项目的考核范畴
。
针对稳定运行场景，波动性和独立性是电网友好型建筑的关键性能
。
现有方法从不同角度和场景对电网友好建筑进行了评价
。
目前还没有针对建筑全生命周期的综合评价体系
。
且没有针对规划
、
运行阶段的具体评价方法
。
在建筑规划阶段，有必要基于建筑能源系统的规划方案快速估算建筑的电网友好性潜力
。
从能力的角度评价电网友好性是具有挑战性的，尤其是针对需求响应场景，现有研究成果少且多基于运行数据或依赖仿真技术，缺乏仅基于规划数据的电网友好型建筑潜力评价方法，无法应对大量建筑能源系统规划方案的选择
。
在建筑运行阶段，现有评价方法局限于短期需求响应场景，不能覆盖长期的电网友好型建筑运行检测的多场景，现有评价方法对基线仿真的依赖
、
对运行场景的依赖不能胜任电网考察大量并网建筑长期用电模式友好性的需求
。
同样在建筑运行阶段，针对需求响应场景，现有的直接评价方法局限于基线评价，即从响应量的角度对需求响应结果进行量化，对需求响应效果的评价不全面
。
仅限于基于基线的评估方法，无法准确量化建筑对电网的响应效果
。

技术实现思路

[0003]本专利技术根据建筑状态的不同，开发了电网友好型建筑能源系统评估领域的三个评估内容和评价方法：
[0004](1)
规划阶段潜力估算方法
(x
维度
)
[0005]本维度的评价内容是针对规划阶段，从电网友好性能力的角度估算建筑的电网友好潜力
。
电网侧基于大量计划并网的建筑的评价结果进行并网点规划和配电网管理，建筑侧基于评价结果对建筑能源系统的规划方案进行筛选和优化
。
[0006]由于该评价方法面对的评价对象为大量规划方案，复杂的评估过程影响规划工作的进程，因此，估算方法应为简明的
、
易操作的
、
可快速执行
、
方便多次重复执行的
。
才能便于规划人员快速地对每个规划方案进行评估
。
数据需求应仅限于能源系统的设备类型与容量，以及负荷特征
。
估算过程不应该涉及基线场景或其他运行仿真工作，降低应用门槛，减少评估工作量
。
评估方法广泛适用于各种建筑的运行场景
、
建筑类型和设备类型
。
[0007]x
维度具体评价方法如式
(1)
所示
。
[0008][0009]影响度
d
的的分子是通过考虑不同能量载体
l0，
i
的等效电力系数
w
i
整合的终端用户的负荷波动
。
分母估算了建筑能源系统柔性，同样考虑了不同能量载体的等效电力系数，以及分布式能源
g
grid
‑
free
，
i
、
分布式储能
s0，
i
和建筑虚拟储能
s0，
B
的间歇性
a
i
，
a
s
。
影响度
d
估算了建筑对电网的影响力，它取值范围是
(0
，
∞)
，符合我们将原点设定为最理想建筑的目标，基于这种情况，
x
轴直接采用
d
的数值
。
综上所述，
x
维度指代了建筑对电网影响潜力指标，它是通过考虑能量多样性和间歇性，量化终端负荷波动性和的建筑灵活性来估算的
。x
的最优值是终端负荷为0或建筑具有无限的分布式能源或储能，最劣值是建筑没有分布式能源或储能，或终端负荷是无穷大的，无论是最优值或是最劣值，在实际工程中是不存在的，仅为理论值
。
[0010](2)
长期运行模式检测方法
(y
维度
)
[0011]本维度的评价内容是对既有并网建筑的较长运行时间的电网友好性评估，其考察内容为并网建筑用电方式与电网调度需求的一致性，电网侧可以基于评估结果来奖励这种长期的需求侧响应，建筑侧可以基于评估结果对现有建筑能源系统调度模式进行诊断和优化
。
[0012]由于长期用能模式检测的评估时长可以长达一周，一个月，一年，几年，甚至整个建筑的使用时长，复杂的评估方法或数据需求会阻碍这种评估的实施，因此，评价方法应免于基线场景仿真
。
评估期间建筑可能存在不同的运行场景与调度模式，例如，电网暂时停电导致建筑离网运行场景
、
建筑参与电网的邀约型削峰项目场景
、
建筑不参与任何需求响应项目场景
、
建筑能源系统优化调度模式
、
建筑能源系统规则调度模式
、
建筑能源系统运行模式异常等，长期检测方法应无差别适用于所有场景，因此，评估方法应适用于广泛的建筑类型
、
响应场景以及建筑能源系统运行模式
。y
维度具体评价方法如式
(2)
所示
。
[0013][0014]y
是建筑用能模式与电网需求的不匹配度，它引用的指标为综合用能指数
I
GF
。
综合用能指数
I
GF
是电网友好型能量指数
I
GFE
、
电网友好型功率指数
I
GFP
、
电网友好型爬坡率指数
I
GFRR
的均值
。
这三个指数分别从总量
、
强度
、
潜力的角度量化建筑的长期能源使用模式与电网需求的一致性
。
电网的需求是通过负荷所属的分时电价阶段来推断的
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
规划阶段潜力估算方法
(x
维度
)
包括以下内容：步骤1：通过考虑不同能量载体
l0，
i
的等效电力系数
w
i
整合的终端用户的负荷波动；步骤2：同样考虑了不同能量载体的等效电力系数，以及分布式能源
g
grid
‑
free
，
i
、
分布式储能
s0，
i
和建筑虚拟储能
s0，
B
的间歇性
a
i
，
a
s
，估算建筑能源系统柔性；步骤3：综合终端用户的负荷波动和建筑能源系统柔性，估算建筑对电网的影响度
x。2.
长期运行模式检测方法
(y
维度
)
包括以下内容：
y
是建筑用能模式与电网需求的不匹配度，它引用的指标为综合用能指数
I
GF
，综合用能指数
I
GF
是电网友好型能量指数
I
GFE
、
电网友好型功率指数
I
GFP
、
电网友好型爬坡率指数
I
GFRR
的均值
。3.
短期运行效果评估方法
(z
维度
)
包括以下内容：不完全需求响应度
z<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田喆，岳麓，牛纪德，林权益，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：