多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能設(shè)備接入配電網(wǎng)的成本評(píng)估，特別涉及一種多種智能設(shè)備接 入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和智能電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，各種智能設(shè)備在現(xiàn)代電網(wǎng)中發(fā)揮著 越來越重要的作用。分布式電源、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)作為我國智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的重要組成 部分，逐漸被應(yīng)用于削峰填谷、備用、改善電能質(zhì)量、提高新能源供電穩(wěn)定性以及解決資源 短缺和環(huán)境污染問題等方面。
[0003] 儲(chǔ)能電站、分布式電源和充電站等智能設(shè)備接入系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社 會(huì)效益。然而各種智能設(shè)備的投入使用也需要大量的資金支持，智能設(shè)備的接入是否具有 經(jīng)濟(jì)性，這取決于其經(jīng)濟(jì)效益是否可觀。對(duì)多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)后配電網(wǎng)進(jìn)行成本效益 分析，不僅可以為投資決策提供科學(xué)依據(jù)，而且對(duì)各種智能設(shè)備本身技術(shù)和電網(wǎng)建設(shè)的發(fā) 展具有重要意義。
[0004] 現(xiàn)有對(duì)蓄電池儲(chǔ)能裝置、充電站和分布式電源進(jìn)行價(jià)值評(píng)估的文獻(xiàn)中，尚缺乏一 種能應(yīng)用于各種智能設(shè)備接入配網(wǎng)后的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型，不能體現(xiàn)出多種智能設(shè)備接入配電 網(wǎng)后對(duì)系統(tǒng)綜合效益的影響。因此，如何開發(fā)出一種能應(yīng)用于各種智能設(shè)備接入配網(wǎng)后的 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估模型，則是本領(lǐng)域技術(shù)人員所致力研宄的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種能應(yīng)用于各種智能設(shè)備接入配網(wǎng)后 的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估的多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估方法，其特點(diǎn)在于，包括 以下步驟：
[0006] (1)建立多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估指標(biāo)體系，所述評(píng)估指標(biāo) 體系包括：儲(chǔ)能電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)、分布式電源接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益 評(píng)估指標(biāo)和充電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)；
[0007] 所述儲(chǔ)能電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)包括：反映配電網(wǎng)加入儲(chǔ)能電站后 的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估；
[0008] 所述分布式電源接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)包括：反映配電網(wǎng)加入分布式電 源后的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估；
[0009] 所述充電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)包括：反映配電網(wǎng)加入充電站后的經(jīng) 濟(jì)效益評(píng)估；
[0010] (2)建立配電網(wǎng)綜合效益評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 建立多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估指標(biāo)體系，所述評(píng)估指標(biāo)體系 包括：儲(chǔ)能電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)、分布式電源接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估 指標(biāo)和充電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)； 所述儲(chǔ)能電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)包括：反映配電網(wǎng)加入儲(chǔ)能電站后的經(jīng) 濟(jì)效益評(píng)估； 所述分布式電源接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)包括：反映配電網(wǎng)加入分布式電源后 的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估； 所述充電站接入配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)包括：反映配電網(wǎng)加入充電站后的經(jīng)濟(jì)效 益評(píng)估； (2) 建立配電網(wǎng)綜合效益評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型：
式中，E表示配電網(wǎng)的綜合效益評(píng)估結(jié)果； Es為配電網(wǎng)加入儲(chǔ)能電站后的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算函數(shù)，其具體內(nèi)容包括在配電網(wǎng)中建設(shè)儲(chǔ) 能電站而在減少電網(wǎng)擴(kuò)建容量、減少電網(wǎng)網(wǎng)損費(fèi)用、低儲(chǔ)高發(fā)套利、新能源并網(wǎng)備用容量和 減少缺電成本等方面帶來的收益； Ed為配電網(wǎng)加入分布式電源后的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算函數(shù)，包括環(huán)境收益和減少網(wǎng)損收益； E。為配電網(wǎng)加入充電站后的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算函數(shù)，包括充換電收益和節(jié)能減排收益； a，b，c分別為電網(wǎng)中儲(chǔ)能電站、分布式電源和充電站的數(shù)目，當(dāng)無該相應(yīng)智能設(shè)備接入 配電網(wǎng)時(shí)，取值為〇 ; (3) 針對(duì)接入不同的智能設(shè)備，所述配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估方法為： 3. 1 :針對(duì)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的配電網(wǎng)，結(jié)合配電網(wǎng)綜合效益評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，輸入網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)初始參數(shù)，令，1 = 1，i= 0,j= 0,k= 0 ; 3. 2 :判斷是否1 <n?若是，則轉(zhuǎn)下一步驟；若否，當(dāng)轉(zhuǎn)步驟3. 7 ; 3. 3 :判斷1是否接入智能設(shè)備以及智能設(shè)備的類型；若無智能設(shè)備接入，則令1 = 1+1，轉(zhuǎn)步驟3. 2;若有智能設(shè)備接入，判斷接入智能設(shè)備的類型，若接入儲(chǔ)能電站，轉(zhuǎn)步驟 3. 4 ;若接入分布式電源，轉(zhuǎn)步驟3. 5 ;若接入充電站，轉(zhuǎn)步驟3. 6 ; 3. 4 :令i=i+1，根據(jù)儲(chǔ)能電站的參數(shù)：蓄電池的最大輸出功率？,^和儲(chǔ)存的最大電能Ws_，蓄電池壽命N，利用儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計(jì)算函數(shù)⑴計(jì)算接入儲(chǔ)能電站后電網(wǎng)的經(jīng) 濟(jì)效益指標(biāo)，令1 = 1+1，回到步驟3. 2 ; 定義所述儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計(jì)算函數(shù)（1)為：Es=Ei+EfEjEfEg-CfCy 其中，
E5 - 〇? 5PsmaxT(1_AS)Riea Cl - C A^smax~*~CpPsmax C2= (Cy+Cw)PSfflax 以上各計(jì)算公式意義分別表述如下為減少電網(wǎng)擴(kuò)建容量方面的收益等值到每年的 現(xiàn)值；&為儲(chǔ)能電站的整個(gè)壽命周期中，系統(tǒng)在減少電網(wǎng)網(wǎng)損費(fèi)用方面的收益，包括荷峰期 電網(wǎng)網(wǎng)損節(jié)約費(fèi)用WM、荷谷期電網(wǎng)網(wǎng)損節(jié)約費(fèi)用W11;E3為儲(chǔ)高發(fā)套利顯性經(jīng)濟(jì)收益的年 值；E4為新能源并網(wǎng)備用容量收益；E5為減少缺電成本收益；CpC2分別為投資成本和運(yùn)行 維護(hù)成本； 其中，變量為N儲(chǔ)能電站的壽命，儲(chǔ)能系統(tǒng)長期最大充放電功率，即額定功率Ps_、蓄電 池儲(chǔ)存的最大電能Ws_;通過經(jīng)驗(yàn)賦值的已知參數(shù)有：CA單位儲(chǔ)能的費(fèi)用；Cp為電力傳輸系 統(tǒng)以及能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)單位功率建造費(fèi)用；Cy、Cw分別為能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的單位運(yùn)行費(fèi)用 和單位維護(hù)費(fèi)用；cd為配電網(wǎng)的單位造價(jià)；Xd為配電設(shè)備的固定資產(chǎn)折舊率；n為儲(chǔ)能裝 置的儲(chǔ)能效率；U、"i分別為安裝儲(chǔ)能電站前后荷峰期間的網(wǎng)損率，€K)、"分別為安 裝儲(chǔ)能電站前后荷谷期間的網(wǎng)損率；th、分別為荷峰、荷谷時(shí)間；eh、％分別為峰、谷電價(jià)； es為備用容量的價(jià)格；T為儲(chǔ)能裝置以功率Ps_充電的持續(xù)時(shí)間；A3為配電站供電可靠度， RIEA為用戶停電損失評(píng)價(jià)率； 3. 5 :令j=j+1，根據(jù)分布式電源的參數(shù)，利用分布式電源的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計(jì)算函數(shù)（2)計(jì) 算接入分布式電源后電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，計(jì)算畢，令1 = 1+1，回到步驟3. 2 ; 定義所述分布式電源的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計(jì)算函數(shù)（2)為：Ed=Ei+EfCfQ 其中，
以上各計(jì)算公式意義分別表述如下洱為環(huán)境成本，E2為減少網(wǎng)損效益；CpC2分別為 固定成本和運(yùn)行維護(hù)成本； 其中，變量有分布式電源的最大功率Pd_，通過經(jīng)驗(yàn)賦值的已知參數(shù)有：CDi為分布式電 源的購買和安裝費(fèi)用；Cm為運(yùn)行維護(hù)成本占投資成本的百分比；{(^{(^、{(^分別為分布式 電源NO、S02、C02的排放系數(shù)，WNai、WSQ2,i、Wro2,汾別為相應(yīng)污染氣體的環(huán)境價(jià)值，WNa2、WSQ2,2、 Wro2,2分別為相應(yīng)污染氣體的排放費(fèi)用； 3. 6 :令k=k+1，根據(jù)充電站的參數(shù)，利用充電站的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計(jì)算函數(shù)（3)計(jì)算接入充 電站后電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)；計(jì)算畢，令1 = 1+1，則回到步驟3. 2 ; 定義所述充電站的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計(jì)算函數(shù)為：Ee=Ei+EfCfC^-CfQ 其中， Ei= 365PcmaxT(eh-ei)N E2 - 365TNdLd(ccKds+cCQ2KdCQ2+cC0KdCQ+cCNKdCN+c NQXKdNQX) C1=CcoPCfflax(l+r)N/(l+i)N C2= 24 ? 365S〇N CfS# 一C m〇Pcmax 以上各計(jì)算公式意義分別表述如下：Ei為充換電收益；E2為節(jié)能減排收益；(^是配變等 基礎(chǔ)設(shè)備的固定投資成本、C2是土地使用成本、C3是充電站整個(gè)壽命周期內(nèi)的人力成本、C4 為運(yùn)行維護(hù)成本； 其中，變量為充電站的最大功率P_X、T為充電粧以最大功率充電的持續(xù)時(shí)間、N為充電 站的壽命年限，通過經(jīng)驗(yàn)賦值的已知參數(shù)有：C?為配變等基礎(chǔ)設(shè)備的固定單位投資成本，r 為貼現(xiàn)率，i為貨幣膨脹率；\為單位土地使用成本，Si為單位人力成本；Cm(l為充電站的單 位運(yùn)行維護(hù)成本；Nd為充換電站一天內(nèi)的電動(dòng)汽車數(shù)量，Ld為每輛電動(dòng)汽車每次充電后的 平均行駛距離，c。、cro2、cra、Cc：N、(^分別為煤、C0 2、CO、CN化合物和N0X的排放價(jià)格；Kds為單 量電動(dòng)汽車的平均節(jié)煤系數(shù)，Kdro2、Kda)、KdeN、K_x分別為其對(duì)應(yīng)污染物的減排系數(shù)； 3.7 :更新配電網(wǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中接入相應(yīng)智能設(shè)備之后的網(wǎng)損，修正網(wǎng)絡(luò)中智能設(shè) 備在減少電網(wǎng)網(wǎng)損費(fèi)用方面的收益，輸出配電網(wǎng)綜合評(píng)估結(jié)果。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估方法，包括：建立多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估指標(biāo)體系；建立配電網(wǎng)綜合效益評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型；針對(duì)接入不同的智能設(shè)備，進(jìn)行配電網(wǎng)綜合效益評(píng)估。采用本發(fā)明可對(duì)有各種智能設(shè)備接入的配電網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，可以對(duì)比并區(qū)別儲(chǔ)能設(shè)備安裝于負(fù)荷側(cè)或電源側(cè)的效果，進(jìn)而對(duì)多種智能設(shè)備接入系統(tǒng)的配電網(wǎng)的綜合投入成本給出相應(yīng)的效益評(píng)估。
【IPC分類】G06Q50-06
【公開號(hào)】CN104700322
【申請?zhí)枴緾N201510140812
【發(fā)明人】衣濤, 劉勇, 唐勇俊, 劉波, 關(guān)雪飛, 雷珽, 袁加妍
【申請人】國網(wǎng)上海市電力公司, 上海電力設(shè)計(jì)院有限公司, 上海博英信息科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月27日