一种应用于含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价方法与流程

本发明涉及配电网，具体涉及一种应用于配电网灵活资源系统的低碳经济性能力评价方法。

背景技术：

1、近年来，新能源发电建设规模不断增大使得新型电力系统中新能源渗透率不断增加，能够在一定程度上促进清洁低碳安全高效能源体系的构建。配电网中的灵活资源主要包含有分布式电源、储能系统等分布广、种类多、数量规模大的可控单元，是提升配电网灵活性的有效设施。

2、为了提升对含灵活资源的配电网系统的评估有效性并进一步帮助决策者研判及采取最优决策，需要加强对含灵活资源的配电网系统的综合评价研究。而现如今，尚未形成全面的含灵活资源的配电网系统综合评价指标体系，特别针对于系统低碳性评价需要进一步研究。因此，如何针对含灵活资源的配电网系统的低碳经济性能力进行综合评价具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了对各类含灵活资源的配电网系统进行低碳经济性能力评估，更加有效地为决策提供辅助评价信息，提出一种应用于含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价方法。

2、本发明采用技术方案如下：

3、步骤s01：综合分析并筛选含灵活资源配电网系统低碳经济运行的影响因素，构建含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价指标体系；

4、步骤s02：利用熵权法确定低碳经济性能力评价指标体系中各评价指标的权重；

5、步骤s03：结合不同含灵活资源配电网的指标数据与计算得到的各评价指标的权重，采用优劣解距离法对不同配电网低碳经济性能力进行评估并排序。

6、进一步的，步骤s01具体包括：

7、(1)在低碳性维度上，选取分布式电源发电占比、电能占终端能源消费占比、碳排放量等指标，其中

8、分布式电源发电量占比：配电网分布式电源发电量与负荷电量的比值，计算公式为：

9、

10、式中，表示配电网中节点n处分布式新能源的可用发电功率；表示节点n处的电负荷需求；

11、电能占终端能源消费占比：终端用电量与终端能源消费总量占比

12、

13、式中：ez为终端用电量，ez为终端能源消费总量，a为换算常数；

14、碳排放量：

15、c＝cg

16、式中：cg为配电网中各运行机组在运行过程中的碳排放量；

17、(2)在经济性维度上，选取配电网网损、配电网运行成本指标，其中

18、配电网网损：即电能在输送过程中以热能形式散发的功劳损耗，是表征配电网运行的一项经济性指标，计算公式为：

19、

20、式中：rl表示支路l的电阻值；ul表示支路l末端的节点电压幅值；pl、ql分别表示支路l末端流过的有功、无功功率；l表示配电网的总支路数量；

21、配电网运行成本：包含配电网中机组运行成本、上级电网购电成本，计算公式为：

22、w＝wg+wbuy

23、式中：wg为配电网机组运行成本，wbuy为配电网向上级电网购电成本；

24、(3)在稳定性维度上，选取电压合格率、容载比、频率偏差指标，其中

25、电压合格率：配电网中电压合格的节点数与总节点数的比值，计算公式如下所示:

26、

27、式中nrqv为配电网电压合格的节点数量，n为配电网总节点数；

28、频率偏差：

29、δf＝freal-fn

30、式中：δf为频率偏差，freal为实测频率，fn为标称频率；

31、容载比：配电网总变电容量与平均供电负荷之比：

32、

33、式中：se为配电网总变电容量，pl为平均供电负荷。

34、进一步的，步骤s02具体包括：

35、(1)建立评价指标矩阵：

36、

37、式中：m为评价对象的数量，n为评价指标的数量，xij为第i个评价对象的第j个指标值；

38、(2)指标数据归一化处理

39、

40、式中：fij为数据归一化后的第i个评价对象第j个指标值；

41、进而得到标准化矩阵f，如下：

42、

43、(3)计算指标熵值：

44、

45、式中：ej为第j个指标的熵值；

46、(4)计算各指标权重：

47、

48、式中：1-ej为第j个指标的离散程度；

49、进而得到具有所有指标权重的权重矩阵w：

50、

51、进一步的，步骤s03具体包括：

52、(1)构建配电网低碳经济性能力评估矩阵：若有m个评价对象，n个评价指标，则有一个n*m的评价矩阵b：

53、

54、式中：bij为第i个评价对象的第j个指标值；

55、(2)评价矩阵归一化处理：对评价结果矩阵b进行归一化处理，从而得到无量纲的归一化评价矩阵z，矩阵z中的元素计算公式如下：

56、

57、式中：zij为归一化后第i个评价对象的第j个指标值；

58、(3)构建加权归一化评价矩阵：加权归一化评价矩阵是结合前述基于熵权法确定的指标权重矩阵w与归一化评价矩阵z的乘积，如下所示：

59、

60、式中：v为加权归一化评价矩阵，vij为经过归一化及加权处理后的第i个评价对象的第j个指标值；

61、(4)计算理想解与不理想解：配电网评价对象的理想解与非理想解的计算公式，如下所示：

62、

63、(5)计算欧式距离：计算各评价对象与理想解、不理想解间的欧式距离，如下所示：

64、

65、(6)计算每个评价对象的贴近度：

66、

67、(7)根据贴近度数值由大到小对各评价对象进行排序评估，在配电网低碳经济能力评估过程中，当贴近度数值越大时，即为其低碳经济性能力越好，更为低碳经济稳定。

68、本发明具有如下有益效果：本发明综合分析各灵活资源配电网系统低碳经济运行的影响因素并构建了含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价指标体系，并基于熵权法确定各指标权重以量化指标的不同影响程度，进一步采用优劣解距离算法实现配电网低碳经济性能力的评估，能够提升配电网系统的评估有效性，从而电网决策者能够依据评价结果更好实施规划方案及低碳经济稳定的供电服务。

技术特征：

1.一种应用于含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种应用于含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价方法，其特征在于：步骤s01具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种应用于含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价方法，其特征在于：步骤s02具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种应用于含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价方法，其特征在于：步骤s03具体包括：

技术总结
本发明公开了一种应用于含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价方法，包括以下步骤：步骤S01：综合分析并筛选含灵活资源配电网系统低碳经济运行的影响因素，构建含灵活资源配电网系统的低碳经济性能力评价指标体系；步骤S02：利用熵权法确定低碳经济性能力评价指标体系中各评价指标的权重；步骤S03：结合不同含灵活资源配电网的指标数据与计算得到的各评价指标的权重，采用优劣解距离法对不同配电网低碳经济性能力进行评估并排序。本发明可实现对含灵活资源的配电网系统进行低碳经济性能力评估，电网决策者能够依据评价结果更好实施规划方案及低碳经济稳定的供电服务。

技术研发人员：万黎,周鲲鹏,蔡德福,王涛,董航,刘海光,张良一,陈汝斯,杨玺,李航,孙冠群,王尔玺
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14