多种智能设备接入系统的配电网综合效益评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种智能设备接入配电网的成本评估，特别涉及一种多种智能设备接 入系统的配电网综合效益评估方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的快速发展和智能电网技术的进步，各种智能设备在现代电网中发挥着 越来越重要的作用。分布式电源、电动汽车和储能系统作为我国智能电网战略的重要组成 部分，逐渐被应用于削峰填谷、备用、改善电能质量、提高新能源供电稳定性以及解决资源 短缺和环境污染问题等方面。
[0003] 储能电站、分布式电源和充电站等智能设备接入系统会产生良好的经济效益和社 会效益。然而各种智能设备的投入使用也需要大量的资金支持，智能设备的接入是否具有 经济性，这取决于其经济效益是否可观。对多种智能设备接入系统后配电网进行成本效益 分析，不仅可以为投资决策提供科学依据，而且对各种智能设备本身技术和电网建设的发 展具有重要意义。
[0004] 现有对蓄电池储能装置、充电站和分布式电源进行价值评估的文献中，尚缺乏一 种能应用于各种智能设备接入配网后的经济评价模型，不能体现出多种智能设备接入配电 网后对系统综合效益的影响。因此，如何开发出一种能应用于各种智能设备接入配网后的 经济效益评估模型，则是本领域技术人员所致力研宄的技术难题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种能应用于各种智能设备接入配网后 的经济效益评估的多种智能设备接入系统的配电网综合效益评估方法，其特点在于，包括 以下步骤：
[0006] (1)建立多种智能设备接入系统的配电网综合效益评估指标体系，所述评估指标 体系包括：储能电站接入配电网的经济效益评估指标、分布式电源接入配电网的经济效益 评估指标和充电站接入配电网的经济效益评估指标；
[0007] 所述储能电站接入配电网的经济效益评估指标包括：反映配电网加入储能电站后 的经济效益评估；
[0008] 所述分布式电源接入配电网的经济效益评估指标包括：反映配电网加入分布式电 源后的经济效益评估；
[0009] 所述充电站接入配电网的经济效益评估指标包括：反映配电网加入充电站后的经 济效益评估；
[0010] (2)建立配电网综合效益评价数学模型：
【主权项】
1. 一种多种智能设备接入系统的配电网综合效益评估方法，其特征在于，包括以下步 骤： (1) 建立多种智能设备接入系统的配电网综合效益评估指标体系，所述评估指标体系 包括：储能电站接入配电网的经济效益评估指标、分布式电源接入配电网的经济效益评估 指标和充电站接入配电网的经济效益评估指标； 所述储能电站接入配电网的经济效益评估指标包括：反映配电网加入储能电站后的经 济效益评估； 所述分布式电源接入配电网的经济效益评估指标包括：反映配电网加入分布式电源后 的经济效益评估； 所述充电站接入配电网的经济效益评估指标包括：反映配电网加入充电站后的经济效 益评估； (2) 建立配电网综合效益评价数学模型：
式中，E表示配电网的综合效益评估结果； Es为配电网加入储能电站后的经济效益计算函数，其具体内容包括在配电网中建设储 能电站而在减少电网扩建容量、减少电网网损费用、低储高发套利、新能源并网备用容量和 减少缺电成本等方面带来的收益； Ed为配电网加入分布式电源后的经济效益计算函数，包括环境收益和减少网损收益； E。为配电网加入充电站后的经济效益计算函数，包括充换电收益和节能减排收益； a，b，c分别为电网中储能电站、分布式电源和充电站的数目，当无该相应智能设备接入 配电网时，取值为〇 ; (3) 针对接入不同的智能设备，所述配电网综合效益评估方法为： 3. 1 :针对具有n个节点的配电网，结合配电网综合效益评价数学模型，输入网络参数 和经济指标初始参数，令，1 = 1，i= 0,j= 0,k= 0 ; 3. 2 :判断是否1 <n?若是，则转下一步骤；若否，当转步骤3. 7 ; 3. 3 :判断1是否接入智能设备以及智能设备的类型；若无智能设备接入，则令1 = 1+1，转步骤3. 2;若有智能设备接入，判断接入智能设备的类型，若接入储能电站，转步骤 3. 4 ;若接入分布式电源，转步骤3. 5 ;若接入充电站，转步骤3. 6 ; 3. 4 :令i=i+1，根据储能电站的参数：蓄电池的最大输出功率？,^和储存的最大电能Ws_，蓄电池寿命N，利用储能电站的经济技术计算函数⑴计算接入储能电站后电网的经 济效益指标，令1 = 1+1，回到步骤3. 2 ; 定义所述储能电站的经济技术计算函数（1)为：Es=Ei+EfEjEfEg-CfCy 其中，
E5 - 〇? 5PsmaxT(1_AS)Riea Cl - C A^smax~*~CpPsmax C2= (Cy+Cw)PSfflax 以上各计算公式意义分别表述如下为减少电网扩建容量方面的收益等值到每年的 现值；&为储能电站的整个寿命周期中，系统在减少电网网损费用方面的收益，包括荷峰期 电网网损节约费用WM、荷谷期电网网损节约费用W11;E3为储高发套利显性经济收益的年 值；E4为新能源并网备用容量收益；E5为减少缺电成本收益；CpC2分别为投资成本和运行 维护成本； 其中，变量为N储能电站的寿命，储能系统长期最大充放电功率，即额定功率Ps_、蓄电 池储存的最大电能Ws_;通过经验赋值的已知参数有：CA单位储能的费用；Cp为电力传输系 统以及能量转换控制系统单位功率建造费用；Cy、Cw分别为能量存储系统的单位运行费用 和单位维护费用；cd为配电网的单位造价；Xd为配电设备的固定资产折旧率；n为储能装 置的储能效率；U、"i分别为安装储能电站前后荷峰期间的网损率，€K)、"分别为安 装储能电站前后荷谷期间的网损率；th、分别为荷峰、荷谷时间；eh、％分别为峰、谷电价； es为备用容量的价格；T为储能装置以功率Ps_充电的持续时间；A3为配电站供电可靠度， RIEA为用户停电损失评价率； 3. 5 :令j=j+1，根据分布式电源的参数，利用分布式电源的经济技术计算函数（2)计 算接入分布式电源后电网的经济效益指标，计算毕，令1 = 1+1，回到步骤3. 2 ; 定义所述分布式电源的经济技术计算函数（2)为：Ed=Ei+EfCfQ 其中，
以上各计算公式意义分别表述如下洱为环境成本，E2为减少网损效益；CpC2分别为 固定成本和运行维护成本； 其中，变量有分布式电源的最大功率Pd_，通过经验赋值的已知参数有：CDi为分布式电 源的购买和安装费用；Cm为运行维护成本占投资成本的百分比；{(^{(^、{(^分别为分布式 电源NO、S02、C02的排放系数，WNai、WSQ2,i、Wro2,汾别为相应污染气体的环境价值，WNa2、WSQ2,2、 Wro2,2分别为相应污染气体的排放费用； 3. 6 :令k=k+1，根据充电站的参数，利用充电站的经济技术计算函数（3)计算接入充 电站后电网的经济效益指标；计算毕，令1 = 1+1，则回到步骤3. 2 ; 定义所述充电站的经济技术计算函数为：Ee=Ei+EfCfC^-CfQ 其中， Ei= 365PcmaxT(eh-ei)N E2 - 365TNdLd(ccKds+cCQ2KdCQ2+cC0KdCQ+cCNKdCN+c NQXKdNQX) C1=CcoPCfflax(l+r)N/(l+i)N C2= 24 ? 365S〇N CfS# 一C m〇Pcmax 以上各计算公式意义分别表述如下：Ei为充换电收益；E2为节能减排收益；(^是配变等 基础设备的固定投资成本、C2是土地使用成本、C3是充电站整个寿命周期内的人力成本、C4 为运行维护成本； 其中，变量为充电站的最大功率P_X、T为充电粧以最大功率充电的持续时间、N为充电 站的寿命年限，通过经验赋值的已知参数有：C?为配变等基础设备的固定单位投资成本，r 为贴现率，i为货币膨胀率；\为单位土地使用成本，Si为单位人力成本；Cm(l为充电站的单 位运行维护成本；Nd为充换电站一天内的电动汽车数量，Ld为每辆电动汽车每次充电后的 平均行驶距离，c。、cro2、cra、Cc：N、(^分别为煤、C0 2、CO、CN化合物和N0X的排放价格；Kds为单 量电动汽车的平均节煤系数，Kdro2、Kda)、KdeN、K_x分别为其对应污染物的减排系数； 3.7 :更新配电网数据，计算网络中接入相应智能设备之后的网损，修正网络中智能设 备在减少电网网损费用方面的收益，输出配电网综合评估结果。
【专利摘要】本发明公开了一种多种智能设备接入系统的配电网综合效益评估方法，包括：建立多种智能设备接入系统的配电网综合效益评估指标体系；建立配电网综合效益评价数学模型；针对接入不同的智能设备，进行配电网综合效益评估。采用本发明可对有各种智能设备接入的配电网进行经济性评估，可以对比并区别储能设备安装于负荷侧或电源侧的效果，进而对多种智能设备接入系统的配电网的综合投入成本给出相应的效益评估。
【IPC分类】G06Q50-06
【公开号】CN104700322
【申请号】CN201510140812
【发明人】衣涛, 刘勇, 唐勇俊, 刘波, 关雪飞, 雷珽, 袁加妍
【申请人】国网上海市电力公司, 上海电力设计院有限公司, 上海博英信息科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月27日