一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法，所述方法及具体指标包括以下步骤：1)确定可靠性指标；2)确定网络损耗指标；3)确定综合能源利用效率指标；4)确定需求侧响应指标；5)确定清洁能源占比指标；6)采用模糊综合评价法对系统进行评价分析。发明专利技术的优点：本发明专利技术从能效维度构建综合能源系统评估指标体系，并建立采用模糊综合评价法对系统进行评价分析，具有科学性、系统性、实用性、可比性以及定性与定量相结合的优势。本发明专利技术有效评估综合能源系统能效。效评估综合能源系统能效。效评估综合能源系统能效。

An energy efficiency evaluation method of integrated energy system based on index automatic configuration

【技术实现步骤摘要】
一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法


[0001]本专利技术属于电力系统自动控制及评估
，尤其涉及一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法。

技术介绍

[0002]能源是社会发展的动力和人类生存的基础。传统化石能源快速消耗及环境日益污染的双重困境，催生出以电力系统为核心的能源互联网，通过耦合电力、交通、天然气、热冷等系统实现优势互补及可再生能源在广域范围内的共享和高效利用，提供了优质的能源服务。作为能源互联网的重要组成部分和社会能源的主要承载形式，综合能源系统的核心是实现能源转换利用、协同优化、耦合互补。
[0003]综合能源系统的综合评估涉及其各个能源环节从规划建设到运行维护的各个方面，对综合能源系统进行评估有利于及时发现系统中的不合理、薄弱环节，并对其改造建设、优化运行方式给出合理的指导意见。评估指标系统在最初设计思想上要突出“节能、环保、生态、智能”等理念，目标是打造“能源技术与服务创新”，因此考虑从能效维度构建评估指标体系。

技术实现思路

[0004]从能效角度设置了5个一级指标，分别是可靠性、网络损耗、综合能源利用效率、需求侧响应、清洁能源占比。可靠性包括3个二级指标，分别是系统平均失能时间、系统供能可考虑、系统能源失能率，这3个二级指标又分别对应电、热、冷设置了3个三级指标；网络损耗包括3个二级指标，分别是配电网网损率、管网热损失率、管网冷损失率；综合能源利用包括3个二级指标，分别是综合能源利用率、整体能耗、单位产值能耗；需求响应包括3个二级指标，分别是削峰填谷量、需求响应容量、需求响应频次。
[0005]一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法，所述方法及具体指标包括以下步骤：
[0006]1)确定可靠性指标
[0007]2)确定网络损耗指标
[0008]3)确定综合能源利用效率指标
[0009]4)确定需求侧响应指标
[0010]5)确定清洁能源占比指标
[0011]6)采用模糊综合评价法对系统进行评价分析。
[0012]专利技术的优点：本专利技术从能效维度构建综合能源系统评估指标体系，并建立采用模糊综合评价法对系统进行评价分析，具有科学性、系统性、实用性、可比性以及定性与定量相结合的优势。本专利技术有效评估综合能源系统能效。
附图说明
[0013]图1是本专利技术提供的基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法的指标体系图。
[0014]图2是本专利技术提供的基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法的模糊综合评价流程图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图，对该方法的各级指标作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及应用。
[0016]本专利技术的具体指标体系如下：
[0017]1.可靠性
[0018]可靠性指标，用于评估综合能源系统能源网络正常持续运行工况及故障后的应急处理能力。设置了3个二级指标，分别是系统平均失能时间、系统供能可靠率、系统能源失能率。其中，系统平均失能时间是基于系统中断能源时间层面设置，用时间的形式可以非常直观评估综合能源系统的可靠性，同时作为其它可靠性指标深入考虑的基础；供能可靠率是类比配电网可靠性评价指标“供电可靠率”而设置；系统能源失能率是从“系统电量不足期望值”的基础上拓展而来，重点考察综合能源系统中断能源供应导致的能量损失情况。
[0019]a)系统平均失能时间
[0020]系统平均失能时间指每个用户在统计时间内的平均失能小时数。系统平均失能时间包括系统电能平均失能时间、系统热能平均失能时间、系统冷能平均失能时间3个三级指标。
[0021][0022]在公式(1)中，χ
i
代表系统平均失能时间，i代表能源形式，包括电、热、冷，M
i
代表能源i失能次数，t
i,j
代表能源i第j次失能的持续时间，h
i,j
代表能源i第j次失能影响的用户数，F代表系统的总用户数。
[0023]b)系统供能可靠率
[0024]系统供能可靠率指在统计时间内系统平均失能时间与能源供给时间的比值。系统供能可靠率包括系统供电可靠率、系统供热可靠率、系统供冷可靠率3个三级指标。
[0025][0026]在公式(2)中，δ
i
代表系统可靠率，i代表能源形式，包括电、热、冷，χ
i
代表系统平均失能时间，N
i
代表能源i的供给时间。
[0027]c)系统能源失能率
[0028]系统能源失能率指系统能源失能能量与系统能源总供给量的比值，包括系统电能失能率、系统热能失能率、系统冷能失能率三个3级指标。
[0029][0030]在公式(3)中，α
i
代表系统能源失能率，i代表能源形式，包括电、热、冷，M
i
代表能源i失能次数，A
i,j
代表能源i第j次失能能量，Q
i
代表能源i在统计时间内供给的总能量。
[0031]2.网络损耗
[0032]需求侧响应指标，用于评价综合能源系统需求侧的建设情况及对削峰填谷做出的贡献大小。需求侧响应指标设置3个二级指标，分别是削峰填谷量、需求侧响应容量和需求侧响应频次。其中削峰填谷量用于反映综合能源系统削峰填谷取得的效果；需求相应容量和需求响应频次用于反应综合能源系统的可协调性与可调整性。
[0033]a)配电网网损率
[0034]配电网网损率指电能损失量与目标系统外部供电量的比值：
[0035][0036]在公式(4)中，γ代表配电网网损率，E
σ
代表目标系统实际使用的电能总量，E
ρ
代表目标系统外部供电量。
[0037]b)管网热损失率
[0038]管网热损失率指地源热泵系统直埋管道的热能损失率：
[0039][0040]在公式(5)中，μ代表管网热损失率，Y代表地源热泵系统直埋管道的长度，R代表单位管长热损失，D
r
代表地源热泵系统实际的供热时间，Z
r
代表地源热泵系统供热量。
[0041]c)管网冷损失率
[0042]管网冷损失率指地源热泵系统直埋管道的冷能损失率：
[0043][0044]在公式(6)中，ω代表管网冷损失率，Y代表地源热泵系统直埋管道的长度，L代表单位管长冷损失，D
l
代表地源热泵系统实际的供冷时间，Z
l
代表地源热泵系统供冷量。
[0045]3.综合能源利用效率
[0046]a)综合能源利用效率
[0047]综合能源利用效率用于评价综合能源系统中能源利用效率的高低，反映综合能源系统用能效率的表现。经过文献调研，本课题设置综合能源利用效率一级指标，对于综合能源系统来说，综合能源利用率比“一次能源利用率”更加重要且适合对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法，其特征在于，所述方法及具体指标包括以下步骤：1)确定可靠性指标2)确定网络损耗指标3)确定综合能源利用效率指标4)确定需求侧响应指标5)确定清洁能源占比指标6)采用模糊综合评价法对系统进行评价分析。2.根据权利要求1所述的一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法，其特征在于：所述可靠性可靠性指标，用于评估综合能源系统能源网络正常持续运行工况及故障后的应急处理能力；设置了3个二级指标，分别是系统平均失能时间、系统供能可靠率、系统能源失能率；其中，系统平均失能时间是基于系统中断能源时间层面设置，用时间的形式可以非常直观评估综合能源系统的可靠性，同时作为其它可靠性指标深入考虑的基础；供能可靠率是类比配电网可靠性评价指标“供电可靠率”而设置；系统能源失能率是从“系统电量不足期望值”的基础上拓展而来，重点考察综合能源系统中断能源供应导致的能量损失情况；a)系统平均失能时间系统平均失能时间指每个用户在统计时间内的平均失能小时数；系统平均失能时间包括系统电能平均失能时间、系统热能平均失能时间、系统冷能平均失能时间3个三级指标；在公式(1)中，χ
i
代表系统平均失能时间，i代表能源形式，包括电、热、冷，M
i
代表能源i失能次数，t
i,j
代表能源i第j次失能的持续时间，h
i,j
代表能源i第j次失能影响的用户数，F代表系统的总用户数；b)系统供能可靠率系统供能可靠率指在统计时间内系统平均失能时间与能源供给时间的比值；系统供能可靠率包括系统供电可靠率、系统供热可靠率、系统供冷可靠率3个三级指标；在公式(2)中，δ
i
代表系统可靠率，i代表能源形式，包括电、热、冷，χ
i
代表系统平均失能时间，N
i
代表能源i的供给时间；c)系统能源失能率系统能源失能率指系统能源失能能量与系统能源总供给量的比值，包括系统电能失能率、系统热能失能率、系统冷能失能率三个3级指标；
在公式(3)中，α
i
代表系统能源失能率，i代表能源形式，包括电、热、冷，M
i
代表能源i失能次数，A
i,j
代表能源i第j次失能能量，Q
i
代表能源i在统计时间内供给的总能量。3.根据权利要求1所述的一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法，其特征在于：所述网络损耗需求侧响应指标，用于评价综合能源系统需求侧的建设情况及对削峰填谷做出的贡献大小；需求侧响应指标设置3个二级指标，分别是削峰填谷量、需求侧响应容量和需求侧响应频次；其中削峰填谷量用于反映综合能源系统削峰填谷取得的效果；需求相应容量和需求响应频次用于反应综合能源系统的可协调性与可调整性；a)配电网网损率配电网网损率指电能损失量与目标系统外部供电量的比值：在公式(4)中，γ代表配电网网损率，E
σ
代表目标系统实际使用的电能总量，E
ρ
代表目标系统外部供电量；b)管网热损失率管网热损失率指地源热泵系统直埋管道的热能损失率：在公式(5)中，μ代表管网热损失率，Y代表地源热泵系统直埋管道的长度，R代表单位管长热损失，D
r
代表地源热泵系统实际的供热时间，Z
r
代表地源热泵系统供热量；c)管网冷损失率管网冷损失率指地源热泵系统直埋管道的冷能损失率：在公式(6)中，ω代表管网冷损失率，Y代表地源热泵系统直埋管道的长度，L代表单位管长冷损失，D
l
代表地源热泵系统实际的供冷时间，Z
l
代表地源热泵系统供冷量。4.根据权利要求1所述的一种基于指标自动配置的综合能源系统能效评估方法，其特征在于：所述综合能源利用效率a)综合能源利用效率综合能源利用效率用于评价综合能源系统中能源利用效率的高低，反映综合能源系统用能效率的表现；经过文献调研，本课题设置综合能源利用效率一级指标，对于综合能源系统来说，综合能源利用率比“一次能源利用率”更加重要且适合对其进行能效评估；综合能源系统中各个能源耦合的效率高低主要依赖于耦合设备和技术，相对来说效率值比较固定，故略去“耦合转换效率”；综合能源利用效率指目标系统总用能量与总供给量的比值，其中目标系统用能量包括用电量、用热量、用冷量，系统供能量包括供电量、供热量、供冷量；在公式(7)中，η代表综合能源利用效率，k
i
代表系统利用的第i种能量，Q
i
代表目标系统
供给的第i种能量；b)整体能耗整体能耗是在一定时间内实际消耗的各种能源实物量，按规定计算方法求和并与所需衡量单位折算...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐彩娟，王玲湘，韦冬妮，唐梦媛，李华，马艳霞，张婷婷，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：