【技术实现步骤摘要】
一种适用于区域能源互联网规划设计的评价方法和系统
本专利技术涉及一种适用于区域能源互联网规划设计的评价方法和系统，特别是涉及区域能源互联网规划设计方案基础条件、技术成效和社会效益等方面的评价方法。
技术介绍
区域能源互联网指一定范围内，面向微能源网及其他用户端，以电、气、冷、热等多种能源耦合互联形成的区域综合供能网络，是能源互联网的形式之一。区域能源互联网是信息通信技术与能源系统深度融合的产物，是对能源的生产、传输与分配(能源网络)、转换、存储、消费等环节进行有机协调后，形成的能源产供销一体化系统。区域能源互联网可实现电、气、冷、热等多种能源的互联互通、转换利用、协同优化，具有能源种类多样、结构耦合复杂、源荷时空不确定等特征，可有效提高能源利用效率、减少环境污染，促进能源利用方式从传统粗放型向集约型、可持续型转变，是应对我国城镇化进程中高能耗、高污染等问题的重要手段之一。区域能源互联网规划设计作为指导区域能源互联网工程建设的关键环节，对区域能源互联网工程在技术、经济、环保等方面具有显著影响，是区域能源互联网实现能效提升、碳排放减少、用能成本降低等目标的重要手段。目前，国内外开展了大量区域能源互联网规划设计关键技术研究，包括多供能网络联合规划问题、能量枢纽优化规划和源、荷能量枢纽规划等，并取得了一定进展。然而，对于所提出规划设计技术方法或方案的适用性与实施效果，尚未有一个科学、全面、客观的衡量手段。合理衡量区域能源互联网规划设计技术的成效，是未来能源互联网工程建设与运营效果实现的重要保障。评价理论是反映...
【技术保护点】
1.一种适用于区域能源互联网规划设计的评价方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)建立对区域能源互联网规划设计进行评价的评价指标体系；/n2)对步骤1)建立的评价指标体系中的各评价指标进行计算，得到评价指标值；/n3)将步骤1)中的各评价指标按照成效型、成本型、趋近型和定性型评价指标进行划分，并相应给出评分标准，结合步骤2)中得到的各项评价指标的评价指标值，计算得到各评价指标的评分值；/n4)采用层次分析法对步骤3)得到的各评价指标的评分值进行加权平均，得到综合评分值；/n5)根据得到的各被评价区域能源互联网规划设计方案的综合评分值，通过比较给出评价结论。/n
【技术特征摘要】
1.一种适用于区域能源互联网规划设计的评价方法，其特征在于包括以下步骤：
1)建立对区域能源互联网规划设计进行评价的评价指标体系；
2)对步骤1)建立的评价指标体系中的各评价指标进行计算，得到评价指标值；
3)将步骤1)中的各评价指标按照成效型、成本型、趋近型和定性型评价指标进行划分，并相应给出评分标准，结合步骤2)中得到的各项评价指标的评价指标值，计算得到各评价指标的评分值；
4)采用层次分析法对步骤3)得到的各评价指标的评分值进行加权平均，得到综合评分值；
5)根据得到的各被评价区域能源互联网规划设计方案的综合评分值，通过比较给出评价结论。
2.如权利要求1所述的一种适用于区域能源互联网规划设计的评价方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述评价指标体系包括一级评价指标、二级评价指标、三级评价指标和四级评价指标；
所述一级评价指标包括：基础条件、技术成效和社会效益；
所述二级评价指标包括：所述基础条件一级评价指标包括的输入资料、政策条件、资源条件和智能化条件4个二级评价指标；所述技术成效一级评价指标包括的装备水平、安全性、可靠性、能源交互性、供能质量和能效6个二级评价指标；所述社会效益一级评价指标包括的能源清洁利用和污染物排放2个二级评价指标；
所述三级评价指标包括：所述输入资料二级评价指标包括的地区能源资源条件、工程场址地理条件、区域发展建设情况、现状负荷及特性、现状能源网络、现状能源设施和相关规划共7个三级评价指标；所述政策条件二级评价指标包括国家、行业相关政策法规和当地能源利用政策2个三级评价指标；所述资源条件二级评价指标包括可再生能源资源条件和非可再生能源资源条件2个三级评价指标；所述智能化条件二级评价指标包括数据监测、信息交互和协同控制3个三级评价指标；所述装备水平二级评价指标包括一次装备水平和二次装备水平2个三级评价指标；所述安全性二级评价指标包括N-1通过率、信息安全2个三级评价指标；所述可靠性二级指标包括信息可靠性和供能可靠性2个三级评价指标；所述能源交互性二级评价指标包括分布式能源源荷比、电与气耦合度、电与热/冷耦合度、储能功率与分布式电源功率之比和储能功率与负荷之比5个三级评价指标；所述供能质量二级评价指标包括供电质量、供气质量、供热质量3个三级评价指标；所述能效二级评价指标包括全过程能效和输送环节能效2个三级评价指标；所述能源清洁利用二级评价指标包括可再生能源占比、年化石能源消耗减少量、电能占终端能源消费占比、能源自给率4个三级评价指标；所述污染物排放二级评价指标包括年二氧化碳排放减少量、年二氧化硫排放减少量、年氮氧化物排放减少量3个三级评价指标；
所述四级评价指标包括：所述一次装备水平三级评价指标包括的冷热电三联供配置、电转气设备配置、燃气轮机配置、地源热泵配置、燃气锅炉配置、能源路由器配置、储电配置、储气罐配置、储热配置9个四级评价指标；所述二次装备水平三级评价指标包括的配变终端覆盖率、用电信息采集系统覆盖率、馈线自动化覆盖率3个四级评价指标；所述N-1通过率三级评价指标包括主变N-1通过率、线路N-1通过率、供热管道N-1通过率、供气管道N-1通过率4个四级评价指标；所述信息安全三级评价指标包括通信网成环率、网络聚类系数、网络连通鲁棒性、网络平均度、网络平均路径长度5个四级评价指标；所述信息可靠性三级评价指标包括网络可靠性、终端与能源耦合层可靠性2个四级评价指标；所述供能可靠性三级评价指标包括供电可靠率、供热/冷可靠率、供气可靠率、供能可靠率4个四级评价指标；所述全过程能效三级评价指标包括综合能源利用效率、系统综合网损率、能耗强度3个四级评价指标；所述输送环节三级评价指标包括电网传输效率、气网传输效率、热网传输效率3个四级评价指标。
3.如权利要求2所述的一种适用于区域能源互联网规划设计的评价方法，其特征在于：所述步骤2)中，对步骤1)建立的评价指标体系中的各评价指标进行计算时，计算方法为：
2.1)建立基础条件一级评价指标对应的各二级、三级、四级评价指标的评价标准，得到基础条件一级评价指标对应的各评价指标的评价指标值；
2.2)确定技术成效一级评价指标对应的各级评价值标的评价标准或计算公式，得到技术成效一级评价指标对应的各评价指标的评价指标值；
2.3)确定经济效益一级评价指标对应的各细化指标的计算公式，得到经济效益一级评价指标对应的各细化评价指标值。
4.如权利要求3所述的一种适用于区域能源互联网规划设计的评价方法，其特征在于：所述步骤2.2)中，技术成效一级评价指标对应的各级评价指标的计算公式如下：
冷热电三联供配置四级评价指标值计算如下式所示：
式中，xa1为冷热电三联供配置四级评价指标值；
电转气设备配置四级评价指标值计算如下式所示：
式中，xa2为电转气设备配置四级评价指标值；
燃气轮机配置四级评价指标值计算如下式所示：
式中，xa3为燃气轮机配置四级评价指标值；
地源热泵配置四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa4为地源热泵配置四级评价指标值；
燃气锅炉配置四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa5为燃气锅炉配置四级评价指标值；
能源路由器配置四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa6为能源路由器配置四级评价指标值；
储电配置四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa7为储电配置四级评价指标值；
储气罐配置四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa8为储气罐配置四级评价指标值；
储热配置四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa9为储热配置四级评价指标值；
配变终端覆盖率四级评价指标值计算如下式所示：
式中，xa10为配变终端覆盖率四级评价指标值；NL1为配变具有“两遥”或“三遥”功能线路数目；NL为线路总数目；
用电信息采集系统覆盖率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa11为用电信息采集系统覆盖率四级评价指标值；P1为计划安装用电信息采集系统的用户数；P为用户总数；
馈线自动化覆盖率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xa12为馈线自动化覆盖率四级评价指标值；NL2为具有馈线自动化功能的线路条数；NL为线路总数目；
主变N-1通过率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb1为主变N-1通过率四级评价指标值；Ntr表示满足N-1校验的主变数；Mtr表示总主变数；
线路N-1通过率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb2为线路N-1通过率四级评价指标值；Nline表示满足N-1校验的线路数；Mline表示总线路数；
供热管道N-1通过率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb3为供热管道N-1通过率四级评价指标值；表示满足N-1校验的管道数；表示总管道数；
供气管道N-1通过率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb4为供气管道N-1通过率四级评价指标值；表示满足N-1校验的管道数；表示总管道数；
通信网成环率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb5为通信网成环率四级评价指标值；n1为网络中成环的站点数；n为所有的站点数；
网络聚类系数四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb6为网络聚类系数四级评价指标值；li为各节点相连边数；n为所有的站点数；
网络连通鲁棒性四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb7为网络连通鲁棒性四级评价指标值；n为网络G的初始节点个数；S表示当节点或边移除后网络中最大连通子图G′中的节点的个数；
网络平均度四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb8为网络平均度四级评价指标值；hi为网络各个节点的节点度；n为网络G的初始节点个数；
网络平均路径长度四级评价指标值计算如下所示：
式中，xb9为网络平均路径长度四级评价指标值；mmini为从各个节点出发的最短路径；n为网络G的初始节点个数；
网络可靠性四级评价指标值计算如下所示：
式中，xc1为网络可靠性四级评价指标值；T为信息网络计划总应用时间，单位为h；T1为网络断开时间，单位为h；
终端与能源耦合层可靠性四级评价指标值计算如下所示：
式中，xc2为终端与能源耦合层可靠性四级评价指标值；t为全年计划需工作小时数，单位为h；t1为各个终端全年总不可用小时，单位为h；
供电可靠率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xc3为供电可靠率四级评价指标值；λse为供电系统理论失效频率，单位为失效次数/年；μse为供电系统理论修复频率，单位为修复次数/年；tER为供电系统理论平均修复时间，单位为h；tEF为供电系统理论失效前平均运行时间，单位为h；
供热/冷可靠率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xc4为供热/冷可靠率四级评价指标值；tHR为用户供热/冷系统理论修复时间，单位为h；tHB为用户供热/冷系统理论可中断供热/冷时间，单位为h；ttotal为计算周期，单位为h；
供气可靠率四级评价指标值计算如下所示：
式中，xc5为供气可靠率四级评价指标值；λsg为供气系统理论失效频率，单位为失效次数/年；μsg为供气系统理论修复频率，单位为修复次数/年；tGR为供气系统理论平均修复时间，单位为h；tGF为供气系统理论失效前平均运行时间，单位为h；
供能可靠率四级评价指标值计算如下所示：
xc6＝f1×RS1+f2×RS2+…+fn×RSn
式中，xc6为供能可靠率四级评价指标值；fn为区域能源互联网内第n类能源供能可靠率的权重；En为第n类能源的年消耗量标准煤当量折算值，单位为tce；Esum为各种能源的年消耗量标准煤当量折算值之和，单位为tce；RSn为区域能源互联网内第n类能源的供能可靠率；
分布式能源源荷比四级评价指标值计算如下所示：
式中，xd1为分布式能源源荷比四级评价指标...
【专利技术属性】
技术研发人员：原凯，宋毅，孙充勃，潘尔生，韩丰，吴志力，李敬如，杨卫红，靳夏宁，胡丹蕾，孟锋，吕扬扬，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，国家电网有限公司，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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