一種智能配電網綠色性評估方法技術

本發明專利技術公開了一種智能配電網綠色性評估方法，基于配電網綠色發展與安全高效相互作用關系，提取關鍵指標因素，在配電網綠色發展維度通過引入清潔能源裝機、傳統火電機組清潔高效改造、發電單元所產生的二氧化碳排放量、新能源利用水平、電能替代水平以及電能占終端能源消費比重，電力供給和消費結構都發生了深刻改變，“綠色”成為能源發展的主導理念。構建的配電網綠色發展

【技術實現步驟摘要】
一種智能配電網綠色性評估方法


[0001]本專利技術涉及智能配電網
，具體為一種智能配電網綠色性評估方法。

技術介紹

[0002]能源燃燒作為二氧化碳的主要來源，占二氧化碳排放的88％左右，而電力行業排放量約占能源行業排放的41％。基于此，電力能源清潔化轉型成為了以碳減排為目標的能源發展主旋律，多年來，中國以煤炭為主的能源供給結構逐漸被打破，此外，在虛擬電廠、多能互補等能源消費模式不斷優化，需求響應、智慧能源系統等能源管理模式不斷迭代下，新能源開始大規模開發和利用，然而，受光伏、風電發電不穩定影響，世界范圍內電力危機頻發，這給中國電力行業能源發展帶來了警示，同時也使大規模新能源并網下配電網綠色發展與安全高效是否失衡成為一個值得研究的問題，因此本專利技術提出一種智能配電網綠色性評估方法。

技術實現思路

[0003]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種智能配電網綠色性評估方法，
[0004]S1：基于配電網綠色發展與安全高效相互作用關系，提取關鍵指標因素，在配電網綠色發展維度通過引入清潔能源裝機、傳統火電機組清潔高效改造、發電單元所產生的二氧化碳排放量、新能源利用水平、電能替代水平以及電能占終端能源消費比重，此類指標反映了配電網的綠色發展水平特征及節能降耗成效，并且超過一定發展比例時，將對配電網安全運行產生不利影響；
[0005]S2：在社會大眾的一般認知里，CO2是主要的溫室氣體，也是導致全球氣候變暖的罪魁禍首，從科學角度而言，SF6才是人類已知的最可怕的溫室氣體，減少對SF6的依賴，是走向電網低碳化、打造真正綠色電力系統的關鍵一步，除了在發電、供電側提高清潔能源比例外，量大面廣的電氣設備也是碳排放的重要來源，而SF6的替代使用是電氣開關設備朝著更加安全和環保邁出的重要一步；
[0006]S3：據實驗數據顯示，1kg的SF6對全球氣候變暖的助推作用與24個人搭飛機來回倫敦與紐約一趟排放的CO2相當，SF6不易被分解，在它超長的3200年的生命周期里，雖然能在平流層及以上大氣層緩慢光解和沉降，但仍將在大氣中不斷地積累，由此導致SF6所帶來的溫室效應會在相當長的時間內不斷增強；
[0007]S4：熵權法是根據各評價指標內在信息反映出來的外部數據形態來確定評價指標權重的方法，其可以有效避免專家打分導致的指標權重主觀性強的問題；
[0008]指標無量綱化處理，采用極差標準化法對配電網綠色發展與安全高效評價指標數據進行標準化；
[0009]正向指標:
[0010][0011]逆向指標：
[0012][0013]式中：i為年，取值范圍為1～m；j為配電網安全運行與綠色發展評價指標，取值范圍為1～n，Xij為第i年第j項指標處理后的標準值；xij為第i年第j項指標原值；maxxj和minxj分別為第j項指標在所有年份中的最大值和最小值；
[0014]S5：據《2019年全球數字化轉型收益報告》顯示，利用物聯網、數字化轉型能大幅降低企業的運營支出，從而逐步改善效率、可靠性、安全性和可持續性等，可平均節約24％的能耗，在工業應用領域，數字化轉型能幫助企業獲得更高的投入產出比，以更少的能源、材料和工時實現更高的產量，從物聯網追蹤到自動化生產線，整個價值鏈的能效管理和自動化能使生產率提升30％～50％；
[0015]S6：智慧交通網和智能配電網之間的碳交互過程也將愈加深刻地影響配電網的發展；例如，電動汽車充電網絡建設是交通碳減排的重要舉措，充換電站本身就具有分布式特征，站點布局與道路規劃、行車流量等因素密切相關，因而供能模式也將更加靈活，例如在城市核心區可以采用電網為主、分布式光伏為輔的方式，在城際高速等開闊地域則可以采用自主式光儲一體化的供能生態，這就意味著交通碳排放向配電網的轉移，對配電網的內部組織，尤其是電氣邊界均具有較強的塑造作用；
[0016]S7：自2011年以來，設備平均利用小時數評價值呈現逐年下降趨勢，其主要原因是新能源發電，如風電、光伏，具有波動性和不可控性，其受到所利用資源的限制，不能根據負荷需求調節出力，從而影響配電網設備的利用率，間歇性新能源并網會對網供負荷波動與峰值造成影響，因此，為保障電力供應穩定性，現有配電網設備需為其提供備用容量，這將降低配電網設備平均利用小時數；基于此，在未來促進配電網綠色發展水平時，設備平均利用小時數是需要控制及改善的關鍵指標。
[0017]優選的，所述為了形成新的配電網組織方式，首先要明確碳和電能的生產關系和流動路徑，將以發生碳排放為代價而生產的電能稱為碳基電能，將不發生碳排放而生產的電能稱為清潔電能，隨著未來能源結構愈發多元，配電網中的電能供給將主要由2個部分組成：一是來自上級電網輸送，包括火電廠發出的碳基電能，以及風電場、光伏電站、水電站、核電站發出的清潔電能；二是來自安裝在配電側的分布式發電裝置，包括微型燃氣輪機等小型電源發出的碳基電能，以及分布式風機、光伏發出的清潔電能。
[0018]優選的，所述2006—2019年，電網設備故障次數、城市供電可靠率指標評價值維持在穩定狀態；線損率、供電標準煤耗、城市綜合電壓合格率在評價初期略有改善，自2011年開始趨于穩定，這表明在當前技術水平下，此類指標已達到標準水平，在未來需要通過火電廠清潔化改造、技術創新等手段才能促進指標改善；電網頻率可靠率在2017年有了較大幅度的改善，是未來需要管控的關鍵指標，配電網綠色發展與安全高效的耦合度一直維持在0.80以上，到2019年相互作用評價值達到了0.9988，說明兩個維度間存在較強的相互作用，且作用效果逐年增強。
[0019]優選的，所述城市配電系統具有高負荷密度和高供電可靠性等特點，但是可開發空間資源日益緊缺，碳排放量在短時間內無法自我抵消，農村配電系統雖然負荷分散、電網建設薄弱，但是風能、光能等可再生能源蘊藏豐富且建設成本較低，隨著農村居民生活水平
不斷提高，農村和鄰近城鎮的碳排放需求日益增長，機械、灌溉、溫室大棚等農業生產領域的電能替代快速發展，清潔能源的就近開發利用可以有效減少農村燃油燃煤的消耗，研究如何將中心城市和周邊鄉鎮的源荷情況進行統籌考量，開展碳排放約束下的城鄉配電網協同規劃，建立城鄉一體化的碳排放管控和發展機制，不僅可以為拓展規劃創造新的實現路徑，而且將極大地改善新能源來源單一和過度集中的問題，從而提高區域整體的供電安全性和可靠性。
[0020]優選的，所述根據智能配電網清潔性內涵，遵循科學、客觀、重點突出的基本原則，建立包含節能指標、氣體減排指標、電磁污染指標和噪聲污染指標在內的智能配電網清潔性評估指標，從電力系統面臨的能源環境壓力出發，對智能配電網清潔性的內涵進行分析，提出并建立了清潔性評估指標及模型，智能配電網清潔性評估指標模型能夠反映不同運行狀態下的清潔性水平，為智能配電網實現節能減排、對分布式電源進行優化配置及高效利用提供定量分析的依據。
[0021]優選的，所述推進統一的綠色產品認證與標識體系建設，建立綠色能源消費認證機制，推動各類社會組織采信認本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種智能配電網綠色性評估方法，其特征在于：S1：基于配電網綠色發展與安全高效相互作用關系，提取關鍵指標因素，在配電網綠色發展維度通過引入清潔能源裝機、傳統火電機組清潔高效改造、發電單元所產生的二氧化碳排放量、新能源利用水平、電能替代水平以及電能占終端能源消費比重，此類指標反映了配電網的綠色發展水平特征及節能降耗成效，并且超過一定發展比例時，將對配電網安全運行產生不利影響；S2：在社會大眾的一般認知里，CO2是主要的溫室氣體，也是導致全球氣候變暖的罪魁禍首，從科學角度而言，SF6才是人類已知的最可怕的溫室氣體，減少對SF6的依賴，是走向電網低碳化、打造真正綠色電力系統的關鍵一步，除了在發電、供電側提高清潔能源比例外，量大面廣的電氣設備也是碳排放的重要來源，而SF6的替代使用是電氣開關設備朝著更加安全和環保邁出的重要一步；S3：據實驗數據顯示，1kg的SF6對全球氣候變暖的助推作用與24個人搭飛機來回倫敦與紐約一趟排放的CO2相當，SF6不易被分解，在它超長的3200年的生命周期里，雖然能在平流層及以上大氣層緩慢光解和沉降，但仍將在大氣中不斷地積累，由此導致SF6所帶來的溫室效應會在相當長的時間內不斷增強；S4：熵權法是根據各評價指標內在信息反映出來的外部數據形態來確定評價指標權重的方法，其可以有效避免專家打分導致的指標權重主觀性強的問題；指標無量綱化處理，采用極差標準化法對配電網綠色發展與安全高效評價指標數據進行標準化；正向指標:逆向指標：式中：i為年，取值范圍為1～m；j為配電網安全運行與綠色發展評價指標，取值范圍為1～n，Xij為第i年第j項指標處理后的標準值；xij為第i年第j項指標原值；maxxj和minxj分別為第j項指標在所有年份中的最大值和最小值；S5：據《2019年全球數字化轉型收益報告》顯示，利用物聯網、數字化轉型能大幅降低企業的運營支出，從而逐步改善效率、可靠性、安全性和可持續性等，可平均節約24％的能耗，在工業應用領域，數字化轉型能幫助企業獲得更高的投入產出比，以更少的能源、材料和工時實現更高的產量，從物聯網追蹤到自動化生產線，整個價值鏈的能效管理和自動化能使生產率提升30％～50％；S6：智慧交通網和智能配電網之間的碳交互過程也將愈加深刻地影響配電網的發展；例如，電動汽車充電網絡建設是交通碳減排的重要舉措，充換電站本身就具有分布式特征，站點布局與道路規劃、行車流量等因素密切相關，因而供能模式也將更加靈活，例如在城市核心區可以采用電網為主、分布式光伏為輔的方式，在城際高速等開闊地域則可以采用自主式光儲一體化的供能生態，這就意味著交通碳排放向配電網的轉移，對配電網的內部組
織，尤其是電氣邊界均具有較強的塑造作用；S7：自2011年以來，設備平均利用小時數評價值呈現逐年下降趨勢，其主要原因是新能源發電，如風電、光伏，具有波動性和不可控性，其受到所利用資源的限制，不能根據負荷需求調節出力，從而影響配電網設備的利用率，間歇性新能源并網會對網供負荷波動與峰值造成影響，因此，為保障電力供應穩定性，現有配電網設備需為其提供備用容量，這將降低配電網設備平均利用小時數；基于此，在未來促進配電網綠色發展水平時，設備平均利用小時數是需要控制及改善的關鍵指標。2.根據權利要求1所述的一種智能配電網綠色性評估方法，其特征在于：所述為了形成新的配電網組織方式，首先要明確碳和電能的生產關系和流動路徑，將以發生碳排放為代價而生產的電能稱為碳基電能，將不發生碳排放而生產的電能稱為清潔電能，隨著...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙穎，
申請(專利權)人：趙穎，
類型：發明
國別省市：