电力系统源网荷储协同效果评估方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及电力系统协同优化，特别是涉及一种电力系统源网荷储协同效果评估方法、系统、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、随着大规模分布式可再生能源、电动汽车、储能、柔性负荷等分布式资源接入配网，配网逐步呈现有源化、灵活化特征，区域配网实现分时段供需平衡成为可能，将导致电网运行设备轻载甚至空载现象频发，形成设备资源高效利用和可靠供电之间的矛盾，传统以“荷侧”需求决定电网规划方案的方式难以适应新形势发展。电网规划亟需适应新形势，统筹考虑资产利用效率及供电可靠性，开展面向分布式配电网的多种分布式资源协调规划方法研究。

2、现有考虑碳排放的电力系统源网荷储协同优化采用的是对基于机组发电成本、投资成本、运维成本和碳排放成本的最小化得到分布式配电网源网荷储协同优化模型进行求解，得到配电网源网荷储规划策略的方案；虽然该方法可解决新型配电网建设过程中面临的场景多元化及分析维度综合性等问题，但其未考虑电力系统源网荷储协同作用后的碳排放数据监测，导致对电力系统源网荷储协同效果不能有效识别，难以为分布式资源协同调度规划提供可靠指导。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电力系统源网荷储协同效果评估方法，通过基于各个电力系统运行区域的历史碳排放监测数据分析得到对应的碳排评估等级后，依据碳排评估等级进行区域等级划分，并基于碳减成效数据对各个碳排等级区域进行周期碳排放稳态值计算，以及基于得到区域周期碳排放稳态值对各个电力系统运行区域进行协调效果评估，解决现有技术缺少对电力系统源网荷储协同效果评估手段，难以为分布式资源协同调度规划提供可靠指导的应用缺陷，能从多维度及多参数的角度对不同区域电力系统源网荷储协同的碳减排效果及趋势进行高效且全面的评估，为分布式资源协同调度规划策略制定提供可靠的数据支持。

2、为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供一种电力系统源网荷储协同效果评估方法、系统、计算机设备及存储介质。

3、第一方面，本发明实施例提供了一种电力系统源网荷储协同效果评估方法，所述方法包括以下步骤：

4、获取各个电力系统运行区域的历史碳排放监测数据，并根据所述历史碳排放监测数据，得到各个电力系统运行区域的碳排评估等级；

5、根据所述碳排评估等级，对各个电力系统运行区域进行等级分类，得到若干个碳排等级区域；所述碳排等级区域包括基准碳排等级区域和除所述基准碳排等级区域之外的待评估等级区域；

6、获取各个碳排等级区域内各个电力系统运行区域的周期碳减成效数据，并根据所述基准碳排等级区域的区域最近周期碳减成效数据，得到基准区域碳排放稳态值；

7、根据所述待评估等级区域内各个电力系统运行区域的周期碳减成效数据，得到对应的区域周期碳排放稳态值；

8、根据所述基准区碳排放稳态值和所述区域周期碳排放稳态值，对各个待评估等级区域进行协同效果评估，得到对应的区域协同控制效果和区域协同控制趋势。

9、进一步地，所述历史碳排放监测数据包括源网荷储协同管理前的初始碳排监测数据，以及源网荷储协同管理后预设周期数目的周期碳排监测数据；

10、所述碳排评估等级包括第一效率评估等级、第二效率评估等级、第三效率评估等级和第四效率评估等级；

11、所述碳排等级区域包括与所述碳排评估等级一一对应的第一碳排等级区域、第二碳排等级区域、第三碳排等级区域和第四碳排等级区域；所述第一碳排等级区域为所述基准碳排等级区域；所述第二碳排等级区域、所述第三碳排等级区域和所述第四碳排等级区域均为所述待评估等级区域。

12、进一步地，所述根据所述历史碳排放监测数据，得到各个电力系统运行区域的碳排评估等级的步骤包括：

13、根据预设周期数目的周期碳排监测数据，得到最大周期碳排监测数据和最低周期碳排监测数据；

14、当所述初始碳排监测数据大于等于所述最大周期碳排监测数据时，判定对应的电力系统运行区域的碳排评估等级为第一效率评估等级；

15、当所述最低周期碳排监测数据大于所述初始碳排监测数据时，判定对应的电力系统运行区域的碳排评估等级为第四效率评估等级；

16、当所述最大周期碳排监测数据大于所述初始碳排监测数据且所述最低周期碳排监测数据小于等于所述初始碳排监测数据，则获取对应的周期碳排监测平均值，并根据所述周期碳排监测平均值，得到对应的电力系统运行区域的碳排评估等级。

17、进一步地，所述根据所述周期碳排监测平均值，得到对应的电力系统运行区域的碳排评估等级的步骤包括：

18、获取所述周期碳排监测数据中大于所述周期碳排监测平均值的超均值周期数目；

19、若所述超均值周期数目小于所述预设周期数目的一半，则判定对应的电力系统运行区域的碳排评估等级为第二效率评估等级，反之，则判定对应的电力系统运行区域的碳排评估等级为第三效率评估等级。

20、进一步地，所述周期碳减成效数据包括清洁发电量贡献度、柔性资源配置率、清洁源荷匹配度和绿电消费占比；

21、所述根据所述基准碳排等级区域的区域最近周期碳减成效数据，得到基准区域碳排放稳态值的步骤包括：

22、根据所述基准碳排等级区域内各个电力系统运行区域的区域最近周期碳减成效数据，得到对应的区域最近周期碳排放有效值；所述区域最近周期碳排放有效值表示为：

23、

24、其中，ki,z、ki,p、ki,flex、ki,m和ki,g分别表示基准碳排等级区域内第i个电力系统运行区域的区域最近周期碳排放有效值、清洁发电量贡献度、柔性资源配置率、清洁源荷匹配度和绿电消费占比；d1、d2、d3和d4均表示预设的比例系数；k表示修正系数，且k＞0；

25、将所述所述基准碳排等级区域内各个电力系统运行区域的区域最近周期碳排放有效值进行组合，得到基准区域碳排放有效值组；

26、将所述基准区域碳排放有效值组中的最大碳排放有效值和最小碳排放有效值去除，得到更新基准区域碳排放有效值组；

27、根据所述更新基准区域碳排放有效值组，得到对应的有效值标准差、最大有效值和最小有效值；

28、根据所述有效值标准差、所述最大有效值和所述最小有效值，得到碳排差异比，并根据所述碳排差异比和所述有效值标准差，得到所述基准区域碳排放稳态值；所述基准区域碳排放稳态值表示为：

29、

30、式中，

31、

32、其中，kw1表示基准区域碳排放稳态值；a表示有效值标准差；kb表示碳排差异比；kmax和kmin分别表示最大有效值和最小有效值；c1、c2和c3均表示预设系数因子；β表示补偿系数。

33、进一步地，所述根据所述基准区碳排放稳态值和所述区域周期碳排放稳态值，对各个待评估等级区域进行协同效果评估，得到对应的区域协同控制效果和区域协同控制趋势的步骤包括：

34、分别以周期和碳排稳态值作为x轴和y轴，建立碳排评估坐标系；

35、在所述碳排评估坐标系内，以所述基准区碳排放稳态值作平行于x轴的辅助线，得到碳排放稳态值基准线；

36、将各个待评估等级区域的区域周期碳排放稳态值在所述碳排评估坐标系内描点并平滑连接，得到对应的区域周期碳排稳态曲线，并根据所述区域周期碳排稳态曲线和所述碳排放稳态值基准线，得到对应的区域稳态映射图像；

37、获取所述区域稳态映射图像中各个区域周期碳排稳态曲线在所述碳排放稳态值基准线上方的周期数据波动，并根据所述周期数据波动，得到对应的区域协同控制效果；

38、将所述区域稳态映射图像中各个区域周期碳排稳态曲线的两端分别向所述碳排放稳态值基准线作垂线，得到对应的区域封闭稳态映射图像，并根据所述区域封闭稳态映射图像，得到对应的区域协同控制趋势。

39、进一步地，所述根据所述区域封闭稳态映射图像，得到对应的区域协同控制趋势的步骤包括：

40、分别获取所述区域封闭稳态映射图像中位于所述碳排放稳态值基准线上方和下方的图像面积，得到对应的正向图像面积和负向图像面积；

41、获取所述正向图像面积与所述负向图像面积的图像面积差，并根据所述图像面积差，得到对应的区域协同控制趋势。

42、第二方面，本发明实施例提供了一种电力系统源网荷储协同效果评估系统，所述系统包括：

43、碳排等级划分模块，用于获取各个电力系统运行区域的历史碳排放监测数据，并根据所述历史碳排放监测数据，得到各个电力系统运行区域的碳排评估等级；

44、区域等级划分模块，用于根据所述碳排评估等级，对各个电力系统运行区域进行等级分类，得到若干个碳排等级区域；所述碳排等级区域包括基准碳排等级区域和除所述基准碳排等级区域之外的待评估等级区域；

45、基准稳态获取模块，用于获取各个碳排等级区域内各个电力系统运行区域的周期碳减成效数据，并根据所述基准碳排等级区域的区域最近周期碳减成效数据，得到基准区域碳排放稳态值；

46、周期稳态获取模块，用于根据所述待评估等级区域内各个电力系统运行区域的周期碳减成效数据，得到对应的区域周期碳排放稳态值；

47、协同效果评估模块，用于根据所述基准区碳排放稳态值和所述区域周期碳排放稳态值，对各个待评估等级区域进行协同效果评估，得到对应的区域协同控制效果和区域协同控制趋势。

48、第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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上述方法的步骤。

49、第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

50、上述本技术提供了一种电力系统源网荷储协同效果评估方法、系统、计算机设备和存储介质，通过所述方法实现了获取各个电力系统运行区域的历史碳排放监测数据，根据历史碳排放监测数据得到各个电力系统运行区域的碳排评估等级，并根据碳排评估等级对各个电力系统运行区域进行等级分类，得到包括基准碳排等级区域和除所述基准碳排等级区域之外的待评估等级区域的若干个碳排等级区域后，获取各个碳排等级区域内各个电力系统运行区域的周期碳减成效数据，并根据基准碳排等级区域的区域最近周期碳减成效数据得到基准区域碳排放稳态值，根据待评估等级区域内各个电力系统运行区域的周期碳减成效数据得到对应的区域周期碳排放稳态值，以及根据基准区碳排放稳态值和区域周期碳排放稳态值，对待评估等级区域进行协同效果评估，得到对应的区域协同控制效果和区域协同控制趋势的技术方案。与现有技术相比，该电力系统源网荷储协同效果评估方法，能从多维度及多参数的角度对不同区域电力系统源网荷储协同的碳减排效果及趋势进行高效且全面的评估，为分布式资源协同调度规划策略制定提供可靠的数据支持。