电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法及装置与流程

文档序号:18199428发布日期:2019-07-17 06:04阅读:239来源:国知局
电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法及装置与流程

本发明属于电网规划技术领域,尤其涉及一种电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法及装置。



背景技术:

近几年,全国各地频繁发生严重雾霾天气,严重影响人们生活质量和舒适水平。经调研,大量散烧煤未经洁净处理就直接用于燃烧,致使大量大气污染物排放。大量散烧煤、燃油消费是造成严重雾霾的主要因素之一。而随着风电、光伏等清洁能源发电的增加,开展终端能源消费领域的电能替代工作成为应对大气污染的有效途径之一。

随着煤改电工程的推进,煤改电工程的顺利实施需要政府、企业和用户的多方配合,对于企业和用户而言,煤改电的相关政策,直接影响着他们的经济利益,目前还没有很好的方法确定煤改电工程的配套电网的经济效益评估方法,不利于煤改电工作的进行。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供了一种电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法及装置,以解决现有技术中因无法确定煤改电工程配套电网经济效益而影响煤改电工作进行的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法,包括:

获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略;

根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用,并将所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用作为第一投入资金;

将所述第一区域未执行所述电采暖需求侧管理控制策略时的配套电网总投入资金作为第二投入资金,并根据所述第一投入资金和所述第二投入资金,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益。

本发明实施例的第二方面提供了一种电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估装置,包括:

控制策略获取模块,用于获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略;

第一投入资金计算模块,用于根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用,并将所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用作为第一投入资金;

配套电网经济效益评估模块,用于将所述第一区域未执行所述电采暖需求侧管理控制策略时的配套电网总投入资金作为第二投入资金,并根据所述第一投入资金和所述第二投入资金,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例首先获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略;根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用,并将所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用作为第一投入资金;然后将所述第一区域未执行所述电采暖需求侧管理控制策略时的配套电网总投入资金作为第二投入资金,并根据所述第一投入资金和所述第二投入资金,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益。本发明实施例通过获取执行电采暖需求侧管理控制策略的第一区域的投入资金和及执行控制策略前的投入资金,能够方便的计算进行电采暖需求侧管理后配变电网的经济效益,从而准确的实现电网规划,进一步推进煤改电工作的进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法的流程示意图;

图2是本发明实施例提供的图1中s102的实现流程示意图;

图3是本发明实施例提供的图2中s201的实现流程示意图;

图4是本发明实施例提供的图3中s302的实现流程示意图;

图5是本发明实施例提供的图2中s204的实现流程示意图;

图6是本发明实施例提供的图1中s102的实现流程示意图;

图7是本发明实施例提供的分散式电采暖的需求侧管理系统的结构示意图;

图8是本发明实施例提供的电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估装置的结构示意图;

图9是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1:

图1示出了本发明一实施例所提供的电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法的实现流程图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下:

如图1所示,本发明实施例所提供的电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法,包括:

s101:获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略。

在本实施例中,在煤改电需求侧设置分散式电采暖的需求侧管理系统,分散式电采暖的需求侧管理系统可以包括一段式系统,如图7所示,图7示出了分散式电采暖的需求侧管理系统1的具体结构及连接关系,包括:需求侧管理装置11、多个用户的电采暖设备13和与电采暖设备13一一对应的交采控制终端12。具体地,大电网2输送的电流通过用户电能计量表3输送到用户中,用户的用电设备被分为普通家用电器4和电采暖设备13,交采控制终端12串联在用户侧的电采暖设备13和用户电能计量表3之间,需求侧管理装置11用于发送控制指令至所述交采控制终端12;所述交采控制终端12用于根据所述控制指令控制所述电采暖设备13的工作状态,并采集所述电采暖设备13的采暖用电信息,以及将所述采暖用电信息发送至所述需求侧管理装置11;所述需求侧管理装置11还用于接收所述采暖用电信息,并根据所述采暖用电信息生成居民用电台账信息。

在本实施例中,分散式电采暖的需求侧管理系统1还可以包括两段式系统,两段式系统为在一段式系统上细化的系统。具体地,需求侧管理装置11包括需求侧管理平台和多个需求侧管理分区终端,所述需求侧管理分区终端设置于第一区域内,并获取所述第一区域内各个交采控制终端12发送的采暖用电信息,以及将各个采暖用电信息发送至所述需求侧管理平台,每个需求侧管理分区终端对应一个区域;所述需求侧管理平台获取各个需求侧管理分区终端发送的采暖用电信息,并根据各个采暖用电信息生成居民用电台账信息。

具体地,所述交采控制终端12包括分别与所述需求侧管理分区终端和所述电采暖设备13连接的交采模块;所述交采控制终端12用于采集所述电采暖设备13的采暖用电信息,并将所述采暖用电信息发送至所述需求侧管理分区终端。

具体地,所述交采控制终端12还包括控制模块和智能开关;所述控制模块用于获取所述需求侧管理分区终端的控制指令,并根据所述控制指令控制所述智能开关的开关状态;所述智能开关控制所述用电采暖设备13的工作状态。

在本实施例中,电采暖需求侧管理控制策略应用于分散式电采暖的需求侧管理系统1中,其控制策略具体为:所述需求侧管理装置11将第一区域下的所有用户划分为多个轮停组,并监测所述第一区域的台区负载率,若所述第一区域内的台区负载率大于第一预设限值,则启动电采暖需求侧管理机制;其中,所述电采暖需求侧管理机制用于对所述第一区域的各轮停组内用户的电采暖设备13进行轮流停运和启动。

基于上述的分散式电采暖的需求侧管理系统1,本发明提供的电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法可以应用于需求侧管理平台,也可以应用于其他终端设备或服务器中,本申请以需求侧管理平台为流程主体,需求侧管理平台获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略。

s102:根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用,并将所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用作为第一投入资金。

在本实施例中,系统建设成本可以通过式(1)计算得到:

式(1)中,costc为实施电采暖需求侧管理控制策略后的系统建设成本,costunit为交采控制的价格,ni为设备类型为i的电采暖用户的户数,sup为系统维护升级费用。

在本实施例中,系统运行成本的计算公式可以为:

式(2)中,costa为实施电采暖需求侧管理控制策略后的系统运行成本;costa.unit每户需支付的运行费用,具体地,

实际应用中,对于采用无线公网的需求侧管理模式,需交采控制终端12、网络租赁、主站升级等工作,交采控制终端12每户1台、每台380元,网络租赁等运行费每户约60元/年、主站升级约10万元,以206户村子为例,需系统建设成本17.8万元、系统运行成本1.2万元。

若采用无线专网,需安装支持无线专网的交采控制终端12,每户1台、每台1350元(含通信模块1000元)、主站升级,按照206户分析,共需系统建设成本约37.8万元、无需运行成本。

s103:将所述第一区域未执行所述电采暖需求侧管理控制策略时的配套电网总投入资金作为第二投入资金;

s104:根据所述第一投入资金和所述第二投入资金,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益。

从上述实施例可知,本发明实施例首先获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略;根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用,并将所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用作为第一投入资金;然后将所述第一区域未执行所述电采暖需求侧管理控制策略时的配套电网总投入资金作为第二投入资金,并根据所述第一投入资金和所述第二投入资金,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益。本发明实施例通过获取执行电采暖需求侧管理控制策略的第一区域的投入资金和及执行控制策略前的投入资金,能够方便的计算进行电采暖需求侧管理后配变电网的经济效益,进一步推进煤改电工作的进行。

如图2所示,在本发明的一个实施例中,图2示出了图1中s102的具体实现流程,包括:

s201:根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷。

在本实施例中,图3示出了图2中s201的具体实现流程,其包括:

s301:用于获取所述第一区域内所有电采暖设备的设备类型、设备功率、同时率及负载率,并根据所述第一区域内所有电采暖设备的设备类型、设备功率、同时率及负载率,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略前各个设备类型对应的第一户均电采暖负荷。

在本实施例中,通过计算

ptotal.i=∑pel.i×kt×kf(3)

得到各个设备类型对应的第一户均电采暖负荷,式(3)中,ptotal.i为设备类型为i时对应的第一户均电采暖负荷,pel.i为电采暖用户所安装的设备类型为i的电采暖设备的设备功率;kt为电采暖设备的同时率;kf为电采暖设备的负载率。

实际生活中,对于蓄热式电暖器,电采暖设备功率为8千瓦、同时率0.8、负载率0.4,实施电采暖需求侧管理控制策略前新增的第一户均电采暖负荷为2.56千瓦。如下表1所示,下表1示出了多个电采暖设备的电采暖设备的相关参数。

s302:用于根据各个电采暖设备的设备类型,确定各个电采暖设备对应的电采暖需求侧管理控制策略,并根据各个电采暖设备对应的电采暖需求侧管理控制策略,确定执行所述电采暖需求侧管理控制策略后各个设备类型的电采暖负荷降低幅度。

表1

在本实施例中,如图4所示,在本发明的一个实施例中,所述设备类型包括蓄热式电采暖设备和非蓄热式电采暖设备,所述电采暖需求侧管理控制策略包括第一控制策略和第二控制策略,图4示出了图3中s302的具体实现流程,其过程如下:

s401:若所述电采暖设备为蓄热式电采暖设备,则采用所述第一控制策略,所述第一控制策略为对所述电采暖设备进行第一预设时间的轮停控制的策略。

s402:若所述电采暖设备为非蓄热式电采暖设备,则采用所述第二控制策略,所述第二控制策略为对所述电采暖设备进行第二预设时间的轮停控制的策略。

在本实施例中,非蓄热式电采暖设备包括直热式电采暖设备、热泵式电采暖设备、碳晶电采暖设备、石墨烯电采暖设备和聚能式电采暖设备等。第一控制策略可以为1/2控制策略,1/2控制策略即为对电采暖设备停运30分钟、启动30分钟的轮停策略。第二控制策略可以为2/3控制策略,2/3控制策略即为对电采暖设备停运20分钟,启动20分钟的轮停策略。

具体地,对第一区域中的所有电采暖用户按照设备类型划分为多个组,并将多个组根据设备类型再划分为多个轮停组,例如,蓄热式设备组对应的轮停组划分数量为3,则将第一区域中的蓄热式设备划分为3组,对每个轮停组采用1/2控制策略进行轮停控制。

在本实施例中,若电采暖设备为蓄热式电采暖设备,则电采暖负荷降低幅度为1/2。若电采暖设备为非蓄热式电采暖设备,则电采暖负荷降低幅度为2/3。

s303:根据所述第一区域各个设备类型对应的第一户均电采暖负荷及电采暖负荷降低幅度,确定所述第一区域内执行所述电采暖需求侧管理控制策略后各个设备类型对应的第二户均电采暖负荷。

在本实施例中,将各个设备类型的第一户均电采暖负荷与对应的电采暖负荷降低幅度相乘,得到执行电采暖需求侧管理控制策略后各个设备类型对应的第二户均电采暖负荷。

s304:获取所述第一区域的户均生活用电负荷,并根据所述第一区域的户均生活用电负荷和各个设备类型对应的第二户均电采暖负荷,确定所述第一区域的各个设备类型对应的总户均用电负荷。

在本实施例中,户均生活用电负荷为未采用电采暖设备前用户的其他家用电器的用电负荷的平均值,通过专家经验合理预测第一区域内用户的户均生活用电负荷,通常为0.6kw。然后将户均生活用电负荷与各个设备类型对应的第二户均电采暖负荷相加,得到第一区域内实施电采暖需求侧管理控制策略后的总户均用电负荷。

s305:根据所述第一区域的各个设备类型对应的总户均用电负荷和各个设备类型对应的电采暖用户,确定所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷。

在本实施例中,通过计算

得到第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略的区域总体负荷,式(4)中,p为第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷;pi为实施需求侧管理控制策略后设备类型为i的电采暖设备的总户均用电负荷,ni为设备类型为i的电采暖用户的户数。

s202:根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后各个电压等级的配套电网的需求变电容量。

在本实施例中,第一区域的配变电网包括多个电压等级的电网,110千伏及以上电网新增容量及长度需潮流计算后确定;其他地,10千伏电网的需求变电容量如下:

式(5)中,s表示实施电采暖需求侧管理控制策略后电网的需求变电容量,p表示第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷,r表示实施电采暖需求侧管理控制策略后的10千伏电网的配变设备控制的负载率,cosθ表示功率因数。

对于配变而言,实施电采暖需求侧管理控制策略后,可按照最大负载率80%控制,即,户均需求变电容量需在2.35~5.55千伏安之间。

s203:获取所述第一区域内各个电压等级的配套电网的实际变电容量。

s204:根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的各个电压等级的配套电网的需求变电容量及对应电压等级的配套电网的实际变电容量,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资。

在本实施例中,对于10千伏及以上电网工程,需结合负荷分布,开展潮流计算,进而确定各电压等级需要新扩建的变电站及新建改造线路,确定执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资。

图5示出了图2中s204的具体实现流程,其过程详述如下:

s501:根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的各个电压等级的配套电网的需求变电容量及对应电压等级的配套电网的实际变电容量,计算所述第一区域内各个电压等级对应的新增变电容量。

在本实施例中,以10千伏电压等级电网为例,新增变电容量可由式(6)确定:

式(6)中,s表示执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的10千伏电压等级的配套电网的需求变电容量,snow表示10千伏电压等级的配套电网的需求变电容量,为10千伏电压等级的配套电网的新增变电容量。

s502:根据所述第一区域内各个电压等级对应的新增变电容量,确定所述第一区域内各个电压等级对应的电网新增线路长度。

在本实施例中,计算配套电网投资时,还需要考虑新增加的电网线路长度,具体地,通过需求变电容量估算具体的工程项目数量,并根据工程项目数量确定接入线路工程,确定需求线路长度,进而确定新增线路长度。

s503:根据所述第一区域内各个电压等级对应的新增变电容量、电网新增线路长度及预设配套电网投资公式,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资;

所述预设配套电网投资公式为:

式(7)中,fgrid为所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资,v表示电压等级,包括500千伏、220千伏、110千伏、35千伏、10千伏及以下电压等级;表示电压等级为v的电网新增线路长度,为电压等级为v的电网新增线路的单公里投资成本,为电压等级为v的电网的新增变电容量,为电压等级为v的电网的新增变压器单位容量的投资成本,i,j表示电网节点序号,需遍历第一区域内电网的所有节点,m表示电压等级的总数。

在本发明的一个实施例中,如图6所示,所述电采暖控制策略包括电采暖补贴策略,图6示出了图1中s102的具体实现流程还包括:

s601:根据所述电采暖补贴政策,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用;

s602:根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用及所述第一区域的电采暖用户数量,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的补贴费用。

在本发明的一个实施例中,所述电采暖补贴政策包括电费优惠补贴、流量补贴或根据所述电采暖用户参与程度计算的现金补贴,图6中的s601的具体实现流程包括:

若所述电采暖补贴政策为电费优惠补贴,则通过计算

es1=qhrhrch+qlrlrcl(8)

得到所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用,式(8)中,es1表示支付的年度户均电费优惠补贴费用,qh表示居民峰段用电量,ql表示居民谷段用电量;rh表示居民峰段电价,rl表示居民谷段电价;rch表示居民峰段费用补贴比例,rcl表示谷段费用补贴比例;

若所述电采暖补贴政策为根据所述电采暖用户参与程度计算的现金补贴,则通过计算

得到所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用,式(9)中,ess表示执行电采暖需求侧管理控制策略的用户的一次性补贴费用;pq表示用户当月参与需求侧管理的负荷总量;iq表示户均停电时间;iqn表示户均停电次数;rq表示负荷容量的补贴系数,riq表示户均停电时间的补贴系数,riqn表示户均停电次数的补贴系数,m表示采暖季的月数。

在本实施例中,电采暖补贴策略可以包括三种,电费优惠补贴、流量补贴和根据电采暖用户参与程度计算的现金补贴。

具体的,以一个具体应用场景为例,当采用电费优惠补贴政策时,当月电费账单3%的优惠即rch=rcl=3%。参考此标准,按照每户每采暖季最多用电10000度,若考虑实施峰谷分时电价,峰段、谷段电价分别0.55、0.3元/度,则rh=0.55、rl=0.3,峰段、谷段用电量各占50%即qh=ql=5000,并对峰段电价优惠5%,即rch=5%,rcl=0,每户每采暖季最多补贴约138元,即es1=138。

从上述实施例可知,通过对电采暖用户采暖季电费账单或电价给予优惠,可以提高蓄热式电采暖日间参与需求侧管理的积极性。

当采用流量补贴时,对居民用户给予免费上网优惠,通过专用app绑定免费上网流量,实现电力市场商业模式平台化。此模式需提供免费流量包,年度户均流量补贴可以为:es2=300。

当采用根据电采暖用户参与程度计算的现金补贴时,每户每采暖季定额补贴或根据需求侧管理的参与程度补贴,即采暖季结束后根据每户参与需求侧管理的负荷规模、户均停电时间、参与次数等给予不同补贴。

在本发明的一个实施例中,图1中s103的具体实现流程包括:

根据所述第一区域的第一投入资金、第二投入资金和预设经济效益计算公式,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益;

所述预设经济效益计算公式为:

式(10)中,e为执行电采暖需求侧管理后的配套电网经济效益,为第二投入资金,为所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资,igrid为实施电采暖需求侧管理控制策略后节省的第二投入资金所需的贷款利息,costo为实施电采暖需求侧管理控制策略后的系统运行成本,costob为实施电采暖需求侧管理控制策略后的现金补贴,costc为实施电采暖需求侧管理控制策略后的系统建设成本,pb为电力工程的贷款比例,pr为贷款利率,n表示执行电采暖需求侧管理的年限。

在本实施例中,pb可以取pb=80%;pr可以取pr=4.9%。

在本实施例中,e表示执行电采暖需求侧管理后的配套电网经济效益,e>0表示项目收益为正、经济适用;e<0表示项目收益为负,需结合采暖效果调整需求侧轮控策略,进一步降低配套电网投资,直到收益为正或需求侧措施不适用。

具体地,第二投入资金可以根据公式(11)得到:

式(11)中,fgridb为第二投入资金,即各电压等级电网的投资之和;为未实施电采暖需求侧管理控制策略时,电压等级为v的电网的需新增线路总长度,未实施电采暖需求侧管理控制策略时,电压等级为v的电网需新增的变电容量;为电压等级为v的电网的新增变压器单位容量的投资成本,m表示电压等级的总数。

具体地,的计算可以通过实施电采暖需求侧管理控制策略前的电压等级的配套电网的需求变电容量减去该电压等级的实际变电容量得到,以10千伏电压等级的配套电网为例,该过程具体为:其中,sb为未实施电采暖需求侧管理控制策略时的10千伏电压等级的配套电网的需求变电容量。

进一步地,sb的计算公式为其中,rb为未实施电采暖需求侧管理控制策略时,配变设备控制的负载率,pb为未实施电采暖需求侧管理控制策略时的第一区域的区域总体负荷。

在本实施例中,10千伏及以下电网的新增线路长度需考虑配变地理分布后,根据网络拓补确定。

实际应用场景中,对于无线公网的需求侧管理方式,实施电采暖需求侧管理控制策略后系统建设成本节省152.2万元,若不实施需求侧管理,此部分电网建设改造投资每年需偿还贷款利息7.4万元(利率4.9%),虽然每年新增运行及补贴费用4~7.2万元,但此部分费用低于贷款利息,综合考虑后,按照20年寿命周期考虑,实施需求侧管理节省投资156.2~220.2万元。

对于无线专网的需求侧管理方式,实施电采暖需求侧管理控制策略后系统建设成本节省132.2万元,若不实施需求侧管理,此部分电网建设改造投资每年需偿还贷款利息6.5万元(利率4.9%),虽然每年新增运行及补贴费用2.8-6.2万元,但此部分费用低于贷款利息,综合考虑后,按照20年寿命周期考虑,实施需求侧管理节省投资138.2~188.2万元。

从上述实施例可知,实施本发明实施例提供的方法后,可以降低户均电采暖配套电网建设改造规模,大幅度节省配套电网建设改造工程投资,具有显著的经济性。

应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例2:

对应于上文实施例所述的电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法,本发明实施例提供了一种电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估装置。参见图8,该装置100可以包括:

控制策略获取模块110,用于获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略;

第一投入资金计算模块120,用于根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用,并将所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用作为第一投入资金;

配套电网经济效益评估模块130,用于将所述第一区域未执行所述电采暖需求侧管理控制策略时的配套电网总投入资金作为第二投入资金,并根据所述第一区域的第一投入资金和第二投入资金,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益。

从上述实施例可知,本发明实施例首先获取第一区域的电采暖需求侧管理控制策略;根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用,并将所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的配套电网投资、系统建设成本、系统运行成本及补贴费用作为第一投入资金;然后将所述第一区域未执行所述电采暖需求侧管理控制策略时的配套电网总投入资金作为第二投入资金,并根据所述第一投入资金和所述第二投入资金,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益。本发明实施例通过获取执行电采暖需求侧管理控制策略的第一区域的投入资金和及执行控制策略前的投入资金,能够方便的计算进行电采暖需求侧管理后配变电网的经济效益,进一步推进煤改电工作的进行。

在本发明的一个实施例中,图8所对应的实施例中的第一投入资金计算模块120还包括用于执行图2所对应的实施例中的方法步骤的结构,其包括:

区域总体负荷获取单元,用于根据所述电采暖需求侧管理控制策略,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷;

需求变电容量获取单元,用于根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后各个电压等级的配套电网的需求变电容量;

实际变电容量获取单元,用于获取所述第一区域内各个电压等级的配套电网的实际变电容量;

配套电网投资获取子单元,用于根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的各个电压等级的配套电网的需求变电容量及对应电压等级的配套电网的实际变电容量,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资。

在本发明的一个实施例中,区域总体负荷获取单元包括:

第一户均电采暖负荷获取子单元,用于获取所述第一区域内所有电采暖设备的设备类型、设备功率、同时率及负载率,并根据所述第一区域内所有电采暖设备的设备类型、设备功率、同时率及负载率,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略前各个设备类型对应的第一户均电采暖负荷;

降低幅度获取子单元,用于根据各个电采暖设备的设备类型,确定各个电采暖设备对应的电采暖需求侧管理控制策略,并根据各个电采暖设备对应的电采暖需求侧管理控制策略,确定执行所述电采暖需求侧管理控制策略后各个设备类型的电采暖负荷降低幅度;

第二户均电采暖负荷获取子单元,用于根据所述第一区域各个设备类型对应的第一户均电采暖负荷及电采暖负荷降低幅度,确定所述第一区域内执行所述电采暖需求侧管理控制策略后各个设备类型对应的第二户均电采暖负荷;

总户均用电负荷获取子单元,用于获取所述第一区域的户均生活用电负荷,并根据所述第一区域的户均生活用电负荷和各个设备类型对应的第二户均电采暖负荷,确定所述第一区域的各个设备类型对应的总户均用电负荷;

区域总体负荷获取子单元,用于根据所述第一区域的各个设备类型对应的总户均用电负荷和各个设备类型对应的电采暖用户,确定所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的区域总体负荷。

在本发明的一个实施例中,所述设备类型包括蓄热式电采暖设备和非蓄热式电采暖设备,所述电采暖需求侧管理控制策略包括第一控制策略和第二控制策略,降低幅度获取子单元还包括:

若所述电采暖设备为蓄热式电采暖设备,则采用所述第一控制策略,所述第一控制策略为对所述电采暖设备进行第一预设时间的轮停控制的策略;

若所述电采暖设备为直热式电采暖设备或热泵式电采暖设备,则采用所述第二控制策略,所述第二控制策略为对所述电采暖设备进行第二预设时间的轮停控制的策略。

在本发明的一个实施例中,配套电网投资获取子单元包括:

新增变电容量计算子单元,用于根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的各个电压等级的配套电网的需求变电容量及对应电压等级的配套电网的实际变电容量,计算所述第一区域内各个电压等级对应的新增变电容量;

新增线路长度获取子单元,用于根据所述第一区域内各个电压等级对应的新增变电容量,确定所述第一区域内各个电压等级对应的电网新增线路长度;

配套电网投资计算子单元,用于根据所述第一区域内各个电压等级对应的新增变电容量、电网新增线路长度及预设配套电网投资公式,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资;

所述预设配套电网投资公式为:

其中,为所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资,v表示电压等级,表示电压等级为v的电网新增线路长度,为电压等级为v的电网新增线路的单公里投资成本,为电压等级为v的电网的新增变电容量,为电压等级为v的电网的新增变压器单位容量的投资成本。

在本发明的一个实施例中,所述电采暖控制策略包括电采暖补贴策略,第一投入资金计算模块包括:

年度户均补贴费用计算单元,用于根据所述电采暖补贴政策,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用;

补贴费用计算单元,用于根据所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用及所述第一区域的电采暖用户数量,计算所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的补贴费用。

在本发明的一个实施例中,所述电采暖补贴政策包括电费优惠补贴、流量补贴或根据所述电采暖用户参与程度计算的现金补贴,年度户均补贴费用计算单元包括:

若所述电采暖补贴政策为电费优惠补贴,则通过计算

es1=qhrhrch+qlrlrcl;

得到所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用,其中,es1表示支付的年度户均电费优惠补贴费用,qh表示居民峰段用电量,ql表示居民谷段用电量;rh表示居民峰段电价,rl表示居民谷段电价;rch表示居民峰段费用补贴比例,rcl表示谷段费用补贴比例;

若所述电采暖补贴政策为根据所述电采暖用户参与程度计算的现金补贴,则通过计算

得到所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略的年度户均补贴费用,其中,ess表示执行电采暖需求侧管理控制策略的用户的一次性补贴费用;pq表示用户当月参与需求侧管理的负荷总量;iq表示户均停电时间;iqn表示户均停电次数;rq表示负荷容量的补贴系数,riq表示户均停电时间的补贴系数,riqn表示户均停电次数的补贴系数,m表示采暖季的月数。

在本发明的一个实施例中,配套电网经济效益评估模块包括:

根据所述第一区域的第一投入资金、第二投入资金和预设经济效益计算公式,计算所述第一区域执行电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网经济效益;

所述预设经济效益计算公式为:

其中,e为执行电采暖需求侧管理后的配套电网经济效益,为第二投入资金,为所述第一区域执行所述电采暖需求侧管理控制策略后的配套电网投资,igrid为实施电采暖需求侧管理控制策略后节省的第二投入资金所需的贷款利息,costo为实施电采暖需求侧管理控制策略后的系统运行成本,costob为实施电采暖需求侧管理控制策略后的补贴费用,costc为实施电采暖需求侧管理控制策略后的系统建设成本,pb为电力工程的贷款比例,pr为贷款利率,n表示执行电采暖需求侧管理的年限。

在一个实施例中,电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估装置100还包括其他功能模块/单元,用于实现实施例1中各实施例中的方法步骤。

实施例3:

图9是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图9所示,该实施例的终端设备9包括:处理器90、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述处理器90上运行的计算机程序92。所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各个电采暖需求侧管理后配套电网的经济效益评估方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至103。或者,所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图7所示模块110至130的功能。

所述计算机程序92可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器91中,并由所述处理器90执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序92在所述终端设备9中的执行过程。

所述终端设备9可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括,但不仅限于,处理器90、存储器91。本领域技术人员可以理解,图9仅仅是终端设备9的示例,并不构成对终端设备9的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器90可以是中央处理单元(centralprocessingunit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器91可以是所述终端设备9的内部存储单元,例如终端设备9的硬盘或内存。所述存储器91也可以是所述终端设备9的外部存储设备,例如所述终端设备9上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)等。进一步地,所述存储器91还可以既包括所述终端设备9的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

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