CN111144729A - 电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备 - Google Patents

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CN111144729A CN201911324302.3A CN201911324302A CN111144729A CN 111144729 A CN111144729 A CN 111144729A CN 201911324302 A CN201911324302 A CN 201911324302A CN 111144729 A CN111144729 A CN 111144729A
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Abstract

本发明公开了一种电力系统效益评价模型的构建方法，在计算设备中执行，包括：基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，该效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种，其中清洁低碳效益包括第一供给侧效益；获取各候选方案的基本参数代入到评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序。本发明还公开了对应的电力系统效益评价模型的构建装置和计算设备。

Description

电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备
技术领域
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备。
背景技术
未来，能源互联网“横向多能互补-纵向源网荷储”的特征驱动下，电力、天然气、可再生能源、煤炭等多种能源类型协同利用的模式将不断发展普及。电力系统作为多种能源协同利用的枢纽，其规划的科学性、合理性和兼容性对保证能源互联网的稳定发展和多能协调利用至关重要。
目前对面向能源互联网的电力系统规划方法具有较多较为详尽的分析，但如何验证规划方法及其得出的规划方案的科学合理性成为必须考虑的问题。而且能源互联网与智慧电网、主动配电网等存在本质区别，能源互联网框架下的电力系统规划主体更加多元化、结构更加复杂化、市场更加分散化。因此，需要从多方面计算面向能源互联网的电力系统规划的科学合理性，以准确得到能够代表各规划方案优劣性的参考值，便于后续的方案评估。同时还需在保证计算结果精度的前提下，尽量降低计算的复杂度和工作量。
发明内容
为此，本发明提供一种电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种电力系统效益评价模型的构建方法，适于在计算设备中执行，该计算设备中存储有多个候选方案，该方法包括步骤：基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，该效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种；获取各候选方案的基本参数代入到所述效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序；其中，清洁低碳效益包括第一供给侧效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000021
式中，
Figure BDA0002327954720000022
为电力系统规划下供应侧能够带来的清洁低碳效益增益；T为规划年集合，t为第t个规划年；I为清洁能源发电类型集合，i为第i种清洁能源发电类型；Ei,t为第i种发电类型第t年的发电量；κi,t为第i种发电类型第t年的出力修正系数；
Figure BDA0002327954720000023
为供应侧清洁低碳效益修正系数；
Figure BDA0002327954720000024
为化石能源机组的排放系数。
可选地，在根据本发明的方法中，
Figure BDA0002327954720000025
式中：θcoal表示供应侧化石能源出力总量中燃煤机组的出力占比；θgas表示供应侧化石能源出力总量中燃气机组的出力占比；
Figure BDA0002327954720000026
表示燃煤机组单位发电量的排放系数；
Figure BDA0002327954720000027
表示燃气机组单位发电量的排放系数。
可选地，在根据本发明的方法中，清洁低碳效益还包括第一传输侧效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000028
式中，
Figure BDA0002327954720000029
表示电力系统规划下传输侧能够带来的清洁低碳效益增益；N表示能源系统集合，n表示第n种类型的能源系统；Ln,t表示规划方案下能源系统n在第t年减少的传输通道重复建设长度；
Figure BDA00023279547200000210
表示能源系统n在其传输通道建设的排放系数；
Figure BDA00023279547200000211
表示传输侧清洁低碳效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，清洁低碳效益还包括第一需求侧效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200000212
式中，
Figure BDA00023279547200000213
表示电力系统规划下需求侧能够带来的低碳效益增益；
Figure BDA00023279547200000214
表示第t年需求响应技术应用带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200000215
表示第t年综合能源解决方案的推广带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200000216
表示第t年电能替代的推广带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200000217
表示第t年信息化用能技术的推广带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200000218
表示需求侧清洁低碳效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，
Figure BDA0002327954720000031
Figure BDA0002327954720000032
Figure BDA0002327954720000033
Figure BDA0002327954720000034
式中，ED表示需求响应资源利用带来的错峰电量；
Figure BDA0002327954720000035
表示电力供应侧单位发电量的排放系数；
Figure BDA0002327954720000036
和
Figure BDA0002327954720000037
分别表示用户天然气、煤炭和石油的消费变化量；
Figure BDA0002327954720000038
和
Figure BDA0002327954720000039
分别表示天然气、石油和煤炭的单位排放系数；
Figure BDA00023279547200000310
表示清洁替代措施j带来的化石能源消耗减少量；
Figure BDA00023279547200000311
表示清洁替代措施j所减少的化石能源类型的排放系数；
Figure BDA00023279547200000312
表示电能替代措施使得电力消费增加量；
Figure BDA00023279547200000313
表示信息化用能技术的推广带来的用户电力消费变化量。
可选地，在根据本发明的方法中，规划经济效益包括第二供给侧效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200000314
式中，
Figure BDA00023279547200000315
表示电力系统规划下供应侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure BDA00023279547200000316
和
Figure BDA00023279547200000317
分别表示规划期内第t年的上网电量和市场交易电量；pog和ptr分别表示上网电价和市场交易电价；Ci表示第i种发电类型的单位电量生产成本；
Figure BDA00023279547200000318
表示供应侧主体在第t年发电类型i的发电总量；
Figure BDA00023279547200000319
表示供应侧经济效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，规划经济效益包括第二传输侧效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200000320
式中，
Figure BDA00023279547200000321
表示电力系统规划下传输侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure BDA00023279547200000322
和
Figure BDA00023279547200000323
分别表示系统第t年的输配电量和售电量；ptd和psa分别表示平均输配电价和销售电价；ctd和csa分别表示单位输配电成本和售电成本；
Figure BDA00023279547200000324
表示传输侧经济效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，规划经济效益包括第二需求侧效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000041
式中，
Figure BDA0002327954720000042
表示电力系统规划下需求侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure BDA0002327954720000043
和
Figure BDA0002327954720000044
分别表示分布式发电的上网电量和用户自用电量；
Figure BDA0002327954720000045
表示用户参与需求侧管理的节能电量；pon表示分布式发电的上网电价；
Figure BDA0002327954720000046
表示用户通过综合能源服务获取的经济收益；
Figure BDA0002327954720000047
表示需求侧经济效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，智能高效效益包括系统效率提升效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000048
式中，
Figure BDA0002327954720000049
表示电力系统规划下系统能够产生的效率提升效益增益；
Figure BDA00023279547200000410
表示系统第t年的线路负载率；
Figure BDA00023279547200000411
表示系统第t年的变电负载率；
Figure BDA00023279547200000412
表示系统第t年的装机利用小时数变化率；
Figure BDA00023279547200000413
表示系统第t年的线损率；
Figure BDA00023279547200000414
Figure BDA00023279547200000415
和
Figure BDA00023279547200000416
分别表示对应指标的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200000417
表示系统效率提升效益的修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，智能高效效益包括系统信息化效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200000418
式中，
Figure BDA00023279547200000419
表示电力系统规划下系统能够产生的信息化水平提升效益增益；
Figure BDA00023279547200000420
和
Figure BDA00023279547200000421
分别表示规划期内第t年的智能变电站占比和智能电表覆盖率；
Figure BDA00023279547200000422
表示智能设备占比效益转化系数；
Figure BDA00023279547200000423
和
Figure BDA00023279547200000424
分别表示规划期内第t年的市场信息发布及时率和市场信息采集及时率；
Figure BDA00023279547200000425
表示规划期内第t年的信息流通及时率效益转化系数；
Figure BDA00023279547200000426
表示系统规划期内第t年的调控指令执行及时率；
Figure BDA00023279547200000427
表示系统信息化水平提升效益的修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，安全稳定效益包括网架结构提升效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200000428
式中，
Figure BDA00023279547200000429
表示电力系统规划下系统能够产生的网架结构提升效益增益；
Figure BDA00023279547200000430
和
Figure BDA00023279547200000431
分别表示系统规划期内第t年线路和变电站的N-1通过率；
Figure BDA00023279547200000432
表示系统N-1通过率的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200000433
和
Figure BDA00023279547200000434
分别表示系统规划期内第t年的静态稳定校验通过率和强干扰稳定性校验通过率；
Figure BDA00023279547200000435
表示系统校验通过率的效益转化效率；
Figure BDA0002327954720000051
表示系统网架结构提升效益的修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，安全稳定效益包括电能质量提升效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000052
式中，
Figure BDA0002327954720000053
表示电力系统规划下系统能够产生的电能质量提升效益增益；
Figure BDA0002327954720000054
表示系统规划期内第t年的平均停电时间；
Figure BDA0002327954720000055
表示系统规划期内第t年的平均停电时间效益转化系数；
Figure BDA0002327954720000056
和
Figure BDA0002327954720000057
分别表示系统规划期内第t年的电压合格率和频率合格率；
Figure BDA0002327954720000058
表示系统电能质量合格率的效益转化系数；
Figure BDA0002327954720000059
表示系统电能质量提升的效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，安全稳定效益包括供电能力提升效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200000510
式中，
Figure BDA00023279547200000511
表示电力系统规划下系统能够产生的供电能力提升效益增益；Lt表示系统第t年的线路总长度；SCt和GCt分别表示系统第t年的输电和变电总容量；
Figure BDA00023279547200000512
和
Figure BDA00023279547200000513
分别表示系统线路长度的效益转化系数、以及输电容量和变电容量的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200000514
表示系统供电能力提升的效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，安全稳定效益包括发展水平提升效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200000515
式中，
Figure BDA00023279547200000516
表示电力系统规划下系统发展水平提升效益；
Figure BDA00023279547200000517
表示系统的最高负荷水平；Ut表示系统规划期内第t年的电网接入用户总数；Qt表示系统规划期内第t年的社会总用电量；
Figure BDA00023279547200000518
表示系统发展水平效益转化系数；
Figure BDA00023279547200000519
表示系统发展水平提升的效益修正系数。
可选地，在根据本发明的方法中，电力系统各规划效益增益的因果关系图采用系统动力学方法生成，且所述电力系统为面向能源互联网的电力系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种电力系统效益评价模型的构建装置，适于驻留在计算设备中，该计算设备中存储有多个候选方案，该装置包括：模型构建单元，适于基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，所述效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种；模型求解单元，获取各候选方案的基本参数代入到所述效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序；其中，清洁低碳效益包括第一供给侧效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000061
式中：
Figure BDA0002327954720000062
为电力系统规划下供应侧能够带来的清洁低碳效益增益；T为规划年集合，t为第t个规划年；I为清洁能源发电类型集合，i为第i种清洁能源发电类型；Ei,t为第i种发电类型第t年的发电量；κi,t为第i种发电类型第t年的出力修正系数；
Figure BDA0002327954720000063
为供应侧清洁低碳效益修正系数；
Figure BDA0002327954720000064
为化石能源机组的排放系数。
根据本发明的一个方面，提供一种计算设备，包括：至少一个处理器；和存储有程序指令的存储器，其中，所述程序指令被配置为适于由所述至少一个处理器执行，所述程序指令包括用于执行如上所述的电力系统效益评价模型的构建方法的指令。
根据本发明的一个方面，提供一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行如上所述的电力系统效益评价模型的构建方法。
根据本发明的技术方案，基于所生成的清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益的因果关系图，构建了面向能源互联网的电力系统的规划效益评价模型。之后，分别将每个候选方案代入到该模型中，采用多属性决策算法计算每个方案的规划效益值，即可从中确定出最优方案。该方案综合考虑了面向能源互联网的电力系统的特征，基于全面性、可行性和独立性原则，确定了应用于模型的指标项。该些指标项既能准确代表该电力系统，也避免了指标之间的含义重复和交叉，在保证评价真实准确性的基础上，降低了数据计算量和处理量。
附图说明
为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
图1示出了根据本发明一个实施例的计算设备100的结构框图；
图2示出了根据本发明一个实施例的电力系统效益评价模型的构建方法200的流程图；
图3A-3D分别示出了根据本发明一个实施例的清洁低碳效益增益、规划经济效益增益、智能高效效益增益和安全稳定效益增益的因果关系示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的电力系统效益评价模型的构建装置400的结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1是示例计算设备100的框图。在基本的配置102中，计算设备100典型地包括系统存储器106和一个或者多个处理器104。存储器总线108可以用于在处理器104和系统存储器106之间的通信。
取决于期望的配置，处理器104可以是任何类型的处理，包括但不限于：微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信息处理器(DSP)或者它们的任何组合。处理器104可以包括诸如一级高速缓存110和二级高速缓存112之类的一个或者多个级别的高速缓存、处理器核心114和寄存器116。示例的处理器核心114可以包括运算逻辑单元(ALU)、浮点数单元(FPU)、数字信号处理核心(DSP核心)或者它们的任何组合。示例的存储器控制器118可以与处理器104一起使用，或者在一些实现中，存储器控制器118可以是处理器104的一个内部部分。
取决于期望的配置，系统存储器106可以是任意类型的存储器，包括但不限于：易失性存储器(诸如RAM)、非易失性存储器(诸如ROM、闪存等)或者它们的任何组合。系统存储器106可以包括操作系统120、一个或者多个应用122以及程序数据124。在一些实施方式中，应用122可以布置为在操作系统上利用程序数据124进行操作。程序数据124包括指令，在根据本发明的计算设备100中，程序数据124包含用于执行电力系统效益评价模型的构建方法200的指令。
计算设备100还可以包括有助于从各种接口设备(例如，输出设备142、外设接口144和通信设备146)到基本配置102经由总线/接口控制器130的通信的接口总线140。示例的输出设备142包括图形处理单元148和音频处理单元150。它们可以被配置为有助于经由一个或者多个A/V端口152与诸如显示器或者扬声器之类的各种外部设备进行通信。示例外设接口144可以包括串行接口控制器154和并行接口控制器156，它们可以被配置为有助于经由一个或者多个I/O端口158和诸如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备)或者其他外设(例如打印机、扫描仪等)之类的外部设备进行通信。示例的通信设备146可以包括网络控制器160，其可以被布置为便于经由一个或者多个通信端口164与一个或者多个其他计算设备162通过网络通信链路的通信。
网络通信链路可以是通信介质的一个示例。通信介质通常可以体现为在诸如载波或者其他传输机制之类的调制数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块，并且可以包括任何信息递送介质。“调制数据信号”可以这样的信号，它的数据集中的一个或者多个或者它的改变可以在信号中编码信息的方式进行。作为非限制性的示例，通信介质可以包括诸如有线网络或者专线网络之类的有线介质，以及诸如声音、射频(RF)、微波、红外(IR)或者其它无线介质在内的各种无线介质。这里使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质二者。
计算设备100可以实现为服务器，例如文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器和WEB服务器等，也可以实现为小尺寸便携(或者移动)电子设备的一部分，这些电子设备可以是诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、个人媒体播放器设备、无线网络浏览设备、个人头戴设备、应用专用设备、或者可以包括上面任何功能的混合设备。计算设备100还可以实现为包括桌面计算机和笔记本计算机配置的个人计算机。在一些实施例中，计算设备100被配置为执行根据本发明的电力系统效益评价模型的构建方法200。
图2示出了根据本发明一个实施例的电力系统效益评价模型的构建方法200的示意图，该方法适于驻留在计算设备100中执行。
如图2所示，该方法始于步骤S210。在步骤S210中，基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型。
其中，电力系统为面向能源互联网的电力系统，该系统的主要规划目标包括清洁低碳化、经济高效化、智能信息化和安全稳定化。因此本发明首先采用系统动力学对面向互联网的电力系统规划效益增益进行分析和要素的提取。系统动力学将事物之间的因果关系以影响因子、关联要素的形式联系在一起，采用Vensim等系统动力学软件勾画事物之间关联关系的因果关系图(SD图)，并且能够通过赋值、构造关联函数的形式，模拟影响因子变化后关联要素的变化情况，能够简单直观地反映事物间复杂的关联关系和变化规律。从系统的角度来看，电力系统就是各个电力要素相互关联组成的复杂系统，电力系统规划所能够产生的效益可以通过系统的思维来考虑和体现。
具体而言，规划效益增益包括清洁低碳效益增益、规划经济效益增益、智能高效效益增益和安全稳定效益增益，其关系图分别如图3A-3D所示。
1)清洁低碳效益增益
电力系统规划涵盖电力的供给侧、传输侧和消费侧，电力系统规划所能够产生的清洁低碳效益也主要从这三个环节考虑。在电力的生产供给侧，面向能源互联网的电力系统规划强调的是多种能源的协调利用，规划框架下传统燃煤机组协同燃气机组、水电机组、核电机组及清洁可再生的风电机组、太阳能发电机组、其他非化石能源机组共同构成系统的供给侧，除燃煤机组和燃气机组等化石能源机组外，其他机组在电力生产环节带来的气体排放十分有限。同时，随着储能技术的成熟，储能调峰也将承担部分化石能源机组承担的调峰任务，也将带来一定的气体减排。在电力的传输侧，气体排放主要产生于通道的建设环节，面向能源互联网的电力系统规划是涵盖电力通道规划和天然气输送通道规划建设的相对综合规划模式，较之传统能源规划能够在一定程度上提升能源传输效率，降低通道的建设需求，进而减少通道建设所需耗材的生产排放。在电力的消费侧，面向能源互联网的电力系统规划提倡需求响应资源、电能替代、清洁替代等新型资源和电力消费模式的规模化利用，能够直接减少需求侧用户用能的气体排放。此外，终端信息化用能服务提升用户用能效率，也将带来一定的气体减排效益。
2)规划经济效益增益
面向能源互联网的电力系统规划能够在电力的供应侧、传输侧及需求侧为各投资运营主体、电力用户产生可观的规划经济效益。在电力供应侧，电力的生产商通过市场交易和计划上网的形式获取电量收益，新型的电力系统规划使得电力供应侧更好地适应能源互联网和市场变化的新要求，从而获得更多的经济收益。在电力传输侧，电网投资运营商通过输配电业务和售电业务获取收益，电能替代、发用电计划放开及各类新技术的应用对其售电量、输配电量和输配电价均产生一定的影响，对应的电网投资运营商获取的经济效益将产生一定的增益。在电的需求侧，用户的收益来源于需求响应的错峰用电、分布式可再生电源出力及综合能源服务带来的收益，电力系统规划中对需求侧响应资源开发利用、区域能源互联及综合能源的开发和利用，将对需求侧用户的经济效益收益产生直接影响。
3)智能高效效益增益
能源互联网模式下，能量流、信息流的深度融合带来的是电力系统信息智能化水平的不断提升，对应产生较大的系统智能化效益，必将促进电力系统和整个能源系统的运营效率。面向能源互联网的电力系统规划较之传统电力规划在系统效率和信息化水平提升方面能够带来显著的效益提升。系统效率方面，新型技术应用、区域能源互联及综合能源解决方案等新模式的涌现，将对系统装机利用小时数、线损率及线路和变电的负载率产生直接或间接的影响；系统信息化水平提升方面，随着市场逐步成熟、智能化技术的普及，系统设备的智能信息化水平和市场运行效率将不断提升。
4)安全稳定效益
通过新型设备、调控技术、信息化管理技术的推广和应用，面向能源互联网的电力系统规划在一定程度上能够提高系统运行的安全稳定性。其安全稳定效益主要集中于网架结构、电能质量、供电能力及电力系统的发展水平等四个方面。随着新技术、新理念的发展和创新，新型线路建设和运维技术、变电建设和运维技术、电网管理方法的应用将在电网环节有效提升电网鲁棒性和综合效益。同时，以上技术的应用还能带来用户停电时间的减少和电压合格率及频率合格率的提升，进而促进电能质量效益的提升。供电能力方面，在新增电源建设、区域能源互联、跨省跨区电力传输及储能技术的影响下，电力系统内的输送距离、输变电容量、调峰电源容量以及电源和电网之间协调机制较之传统规划更加能够满足电网最大负荷量需求。
面向能源互联网的电力系统规划综合效益评价是对整个电力系统规划效益的综合评价，在构建其效益评价模型中，需要选取模型指标的属性特征。选取评价指标时应关注指标与效益增益之间的关联性，涵盖以上四个方面指标；明确指标是否能够支撑评价目标的实现，选取能够量化且具备典型性、代表性的指标；同时还要兼顾指标的数据获取、计算的可操作性，注意指标的维度、含义和目的，避免因指标间含义重复或者部分交叉而增加不必要的工作量、影响评价的真实准确性。
基于以上系统全面性原则、指标获取的可行性原则和指标的独立性原则，效益评价模型中清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种。
1、清洁低碳效益包括第一供给侧效益、第一传输层效益和第一需求侧效益中的至少一种。
1)能源互联网强调区域能源互联和清洁能源的有效消纳。供应侧的低碳效益指标主要源于规划后可再生能源、水电等清洁能源的高效利用使得传统化石能源消耗量的降低，进而减少供应侧污染气体的排放水平。根据一个实施例，第一供给侧效益的计算公式为：
Figure BDA0002327954720000111
其中，
Figure BDA0002327954720000112
式中，
Figure BDA0002327954720000113
为电力系统规划下供应侧能够带来的清洁低碳效益增益；T为规划年集合，t为第t个规划年；I为清洁能源发电类型集合，i为第i种清洁能源发电类型；Ei,t为第i种发电类型第t年的发电量；κi,t为第i种发电类型第t年的出力修正系数；
Figure BDA0002327954720000121
为供应侧清洁低碳效益修正系数；
Figure BDA0002327954720000122
为化石能源机组的排放系数。θcoal表示供应侧化石能源出力总量中燃煤机组的出力占比；θgas表示供应侧化石能源出力总量中燃气机组的出力占比；
Figure BDA0002327954720000123
表示燃煤机组单位发电量的排放系数；
Figure BDA0002327954720000124
表示燃气机组单位发电量的排放系数。
2)能源互联网理念下的电网规划不同于传统电网规划，电力传输通道、天然气传输通道、交通网络等不同能源系统之间将开展协同规划，实现系统资源的进一步优化配置，减少重复建设和过度建设，从而减少减排。根据一个实施例，第一传输侧效益的计算公式为：
Figure BDA0002327954720000125
式中，
Figure BDA0002327954720000126
表示电力系统规划下传输侧能够带来的清洁低碳效益增益；N表示能源系统集合，n表示第n种类型的能源系统；Ln,t表示规划方案下能源系统n在第t年减少的传输通道重复建设长度；
Figure BDA0002327954720000127
表示能源系统n在其传输通道建设的排放系数；
Figure BDA0002327954720000128
表示传输侧清洁低碳效益修正系数。
3)能源互联网强调需求响应资源、分布式可再生能源及综合能源解决方案技术的推广利用，使得能源消费模式发生变革。同时，电能替代下用户电力消费的比重将进一步提升，终端煤炭、石油消费比重的降低也将带来一定清洁低碳效益。根据一个实施例，第一需求侧效益的计算公式为：
Figure BDA0002327954720000129
式中，
Figure BDA00023279547200001210
表示电力系统规划下需求侧能够带来的低碳效益增益；
Figure BDA00023279547200001211
表示第t年需求响应技术应用带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200001212
表示第t年综合能源解决方案的推广带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200001213
表示第t年电能替代的推广带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200001214
表示第t年信息化用能技术的推广带来的低碳效益；
Figure BDA00023279547200001215
表示需求侧清洁低碳效益修正系数。具体而言，需求侧各环节的低碳效益计算如下：
Figure BDA00023279547200001216
Figure BDA00023279547200001217
Figure BDA00023279547200001218
Figure BDA00023279547200001219
式中，ED表示需求响应资源利用带来的错峰电量；
Figure BDA0002327954720000131
表示电力供应侧单位发电量的排放系数；
Figure BDA0002327954720000132
和
Figure BDA0002327954720000133
分别表示用户天然气、煤炭和石油的消费变化量；
Figure BDA0002327954720000134
和
Figure BDA0002327954720000135
分别表示天然气、石油和煤炭的单位排放系数；
Figure BDA0002327954720000136
表示清洁替代措施j带来的化石能源消耗减少量；
Figure BDA0002327954720000137
表示清洁替代措施j所减少的化石能源类型的排放系数；
Figure BDA0002327954720000138
表示电能替代措施使得电力消费增加量；
Figure BDA0002327954720000139
表示信息化用能技术的推广带来的用户电力消费变化量。
2、规划后电力系统供应侧、传输侧和需求侧的投资运营主体均可产生一定的经济效益增益。因此，规划经济效益包括第二供给侧效益、第二传输侧效益和第二需求侧效益中的至少一种。
1)供应侧主体更加灵活多变的电力生产方式和输出通道，增加了其参与市场交易的机会和受益期望。此外，新技术和新理念的应用可以促进电力生产成本的降低和自身效率的提高，带来一定的经济效益。根据一个实施例，第二供给侧效益的计算公式为：
Figure BDA00023279547200001310
式中，
Figure BDA00023279547200001311
表示电力系统规划下供应侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure BDA00023279547200001312
和
Figure BDA00023279547200001313
分别表示规划期内第t年的上网电量和市场交易电量；pog和ptr分别表示上网电价和市场交易电价；Ci表示第i种发电类型的单位电量生产成本；
Figure BDA00023279547200001314
表示供应侧主体在第t年发电类型i的发电总量；
Figure BDA00023279547200001315
表示供应侧经济效益修正系数。
2)能源互联网模式下，输电通道的合理规划可为电力传输侧主体减少不必要的投资，同时合理的通道规划能够增加输配电业务收入和终端售电业务收入。根据一个实施例，第二传输侧效益的计算公式为：
Figure BDA00023279547200001316
式中，
Figure BDA00023279547200001317
表示电力系统规划下传输侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure BDA00023279547200001318
和
Figure BDA00023279547200001319
分别表示系统第t年的输配电量和售电量；ptd和psa分别表示平均输配电价和销售电价；ctd和csa分别表示单位输配电成本和售电成本；
Figure BDA00023279547200001320
表示传输侧经济效益修正系数。
3)针对需求侧的DG(分布式发电机组)、储能、电动汽车设施的合理规划，为电力需求侧主体开展小型分布式发电和售电、参与需求侧响应及综合能源服务等带来了可能和便利，将产生一定的规划经济效益。根据一个实施例，第二需求侧效益的计算公式为：
Figure BDA0002327954720000141
式中，
Figure BDA0002327954720000142
表示电力系统规划下需求侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure BDA0002327954720000143
和
Figure BDA0002327954720000144
分别表示分布式发电的上网电量和用户自用电量；
Figure BDA0002327954720000145
表示用户参与需求侧管理的节能电量；pon表示分布式发电的上网电价；
Figure BDA0002327954720000146
表示用户通过综合能源服务获取的经济收益；
Figure BDA0002327954720000147
表示需求侧经济效益修正系数。
3、规划过程中信息化、智能化技术的推广和应用，将不断提高系统的效率及信息化水平，进而产生智能高效化效益增益。因此，智能高效效益包括系统效率提升效益和/或系统信息化效益。
1)能源互联网模式下，系统效率的提升主要体现在系统设备利用率提升方面，即线路、变电负载率，装机利用小时数、线损率等指标的提升。根据一个实施例，系统效率提升效益的计算公式为：
Figure BDA0002327954720000148
式中，
Figure BDA0002327954720000149
表示电力系统规划下系统能够产生的效率提升效益增益；
Figure BDA00023279547200001410
表示系统第t年的线路负载率；
Figure BDA00023279547200001411
表示系统第t年的变电负载率；
Figure BDA00023279547200001412
表示系统第t年的装机利用小时数变化率；
Figure BDA00023279547200001413
表示系统第t年的线损率；
Figure BDA00023279547200001414
Figure BDA00023279547200001415
和
Figure BDA00023279547200001416
分别表示对应指标的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001417
表示系统效率提升效益的修正系数。
2)能源互联网模式下，智能电表、智能变电站及通信光缆等信息化技术设备将大量运用于系统的规划建设，系统的信息化水平将实现提升。根据一个实施例，系统信息化效益的计算公式为：
Figure BDA00023279547200001418
式中，
Figure BDA00023279547200001419
表示电力系统规划下系统能够产生的信息化水平提升效益增益；
Figure BDA00023279547200001420
和
Figure BDA00023279547200001421
分别表示规划期内第t年的智能变电站占比和智能电表覆盖率；
Figure BDA00023279547200001422
表示智能设备占比效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001423
和
Figure BDA00023279547200001424
分别表示规划期内第t年的市场信息发布及时率和市场信息采集及时率；
Figure BDA00023279547200001425
表示规划期内第t年的信息流通及时率效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001426
表示系统规划期内第t年的调控指令执行及时率；
Figure BDA00023279547200001427
表示系统信息化水平提升效益的修正系数。
4、合理的规划方案将使系统鲁棒性更强，源-网-荷-储多环节协调互动能力更强，使得系统的网架结构、电能质量、供电能力和安全裕度等方面得到优化和完善。因此，安全稳定效益包括网架结构提升效益、电能质量提升效益、供电能力提升效益和发展水平提升效益中的至少一种
1)能源互联网模式下，网架的抗强干扰能力、N-1通过率等安全可靠性指标均能获得一定提升。根据一个实施例，网架结构提升效益的计算公式为：
Figure BDA0002327954720000151
式中，
Figure BDA0002327954720000152
表示电力系统规划下系统能够产生的网架结构提升效益增益；
Figure BDA0002327954720000153
和
Figure BDA0002327954720000154
分别表示系统规划期内第t年线路和变电站的N-1通过率；
Figure BDA0002327954720000155
表示系统N-1通过率的效益转化系数；
Figure BDA0002327954720000156
和
Figure BDA0002327954720000157
分别表示系统规划期内第t年的静态稳定校验通过率和强干扰稳定性校验通过率；
Figure BDA0002327954720000158
表示系统校验通过率的效益转化效率；
Figure BDA0002327954720000159
表示系统网架结构提升效益的修正系数。
2)能源互联网模式下，新型电网管理模式和创新技术的推广应用，将减少系统的停电时间，提升系统的电压及频率合格率，带来电能质量的提升及相应效益。根据一个实施例，电能质量提升效益的计算公式为：
Figure BDA00023279547200001510
式中，
Figure BDA00023279547200001511
表示电力系统规划下系统能够产生的电能质量提升效益增益；
Figure BDA00023279547200001512
表示系统规划期内第t年的平均停电时间；
Figure BDA00023279547200001513
表示系统规划期内第t年的平均停电时间效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001514
和
Figure BDA00023279547200001515
分别表示系统规划期内第t年的电压合格率和频率合格率；
Figure BDA00023279547200001516
表示系统电能质量合格率的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001517
表示系统电能质量提升的效益修正系数。
3)能源互联网模式下，新增电源建设、区域多能源系统互联等因素影响下，系统的容量裕度及设备技术水平不断提升，供电能力得到进一步提升。根据一个实施例，供电能力提升效益的计算公式为：
Figure BDA00023279547200001518
式中，
Figure BDA00023279547200001519
表示电力系统规划下系统能够产生的供电能力提升效益增益；Lt表示系统第t年的线路总长度；SCt和GCt分别表示系统第t年的输电和变电总容量；
Figure BDA00023279547200001520
和
Figure BDA00023279547200001521
分别表示系统线路长度的效益转化系数、以及输电容量和变电容量的效益转化系数；
Figure BDA0002327954720000161
表示系统供电能力提升的效益修正系数。
4)能源互联网模式下，电能替代、综合能源服务、需求响应等新理念的推广应用，将对电网负荷水平、接入用户总数及总用电量等电网发展指标产生直接或间接的影响。根据一个实施例，发展水平提升效益的计算公式为：
Figure BDA0002327954720000162
式中，
Figure BDA0002327954720000163
表示电力系统规划下系统发展水平提升效益；
Figure BDA0002327954720000164
表示系统的最高负荷水平；Ut表示系统规划期内第t年的电网接入用户总数；Qt表示系统规划期内第t年的社会总用电量；
Figure BDA0002327954720000165
表示系统发展水平效益转化系数；
Figure BDA0002327954720000166
表示系统发展水平提升的效益修正系数。
随后，在步骤S220中，获取各候选方案的基本参数代入到效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序。
这里，计算设备中存储有多个候选方案，每个候选方案代表一种面向能源互联网的电力系统规划方案。该规划方案中例如可以包括供应侧、传输侧和需求侧的各项规划配置，如供应侧各发电设备的规模和位置，传输侧各网线的配置，需求侧各用户的用电奖励政策，等等。
对于每个候选方案，分别获取每种规划下电力系统的基本参数，代入到上述各公式中，计算各候选方案的上述各属性效益值。这里的基本参数也就是需要代入模型求解中所需要的参数，具体可包括以上各公式中等号右边的参数、以及用以求出等号右边各参数的其他参数。例如规划期总用电量、总接入用户数、输配电价和电量、上网电价、期望目标、各机组出力，等等。
可已知每个候选方案在每个模型中的属性特征值，可基于多属性决策算法，对该多个候选方案进行排序。多属性决策主要是解决具有多个属性(指标)的有限决策方案的优选或排序问题,是现代决策科学的重要组成部分，已成功运用于工程设计、社会、经济管理、军事等诸多领域的实际问题中。本领域技术人员可以根据现有技术中的多属性决策算法，对该多个候选方案进行评估，得出最优方案。如根据逼近理想解法(TOPSIS)，根据评价指标的标准化值与指标权重共同构成规划化矩阵来确定评价指标的正、负理想解，并计算评价方案与最优理想方案的距离，来对评价方案进行优劣排序。
根据一个实施例，多属性决策算法为ELECTRE算法。ELECTRE方法的基本思想是通过构造一系列的弱支配关系来淘汰劣方案，从而逐步地缩小方案集,直到决策者能从中选出最满意的方案为止。其包括决策矩阵规范化、规范矩阵加权化、和谐集和不和谐集确定、和谐型矩阵和不和谐矩阵构造等步骤，本领域技术人员可根据现有ELECTRE方法，基于多候选方案的多属性效益值，进行方案优劣排序，本发明对此不作限制。
图4示出了根据本发明一个实施例的电力系统效益评价模型的构建装置400的结构框图，该装置400可以驻留在计算设备100中，该计算设备中存储有多个候选方案。如图4所示，装置400包括：模型构建单元410和模型求解单元420。
模型构建单元410基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，该效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种。模型构建单元410可以进行与上面在步骤S210中描述的处理相对应的处理，这里不再展开赘述。
模型求解单元420获取各候选方案的基本参数代入到效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序。模型求解单元420可以进行与上面在步骤S220中描述的处理相对应的处理，这里不再展开赘述。
根据本发明的技术方案，结合能源互联网框架下电力系统规划需要体现的特点和要求，借助系统动力学软件生成了因果关系图，揭示了面向能源互联网的电力系统规划所带来的综合效益增益内在逻辑。从规划的清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益四个主要指标维度入手，构建了面向能源互联网电力系统规划综合效益评价的效益评价模型，用于对各规划方案的综合效益进行优劣排序。该方案所选取的属性特征具有代表性、互相之间无含义重复和交叉，在保证模型计算的准确性基础上，降低了数据计算的工作量。
A8、如A1-A7中任一项所述的方法，其中，所述规划经济效益包括第二需求侧效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000181
式中，
Figure BDA0002327954720000182
表示电力系统规划下需求侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure BDA0002327954720000183
和
Figure BDA0002327954720000184
分别表示分布式发电的上网电量和用户自用电量；
Figure BDA0002327954720000185
表示用户参与需求侧管理的节能电量；pon表示分布式发电的上网电价；
Figure BDA0002327954720000186
表示用户通过综合能源服务获取的经济收益；
Figure BDA0002327954720000187
表示需求侧经济效益修正系数。
A9、如A1-A8中任一项所述的方法，其中，所述智能高效效益包括系统效率提升效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000188
式中，
Figure BDA0002327954720000189
表示电力系统规划下系统能够产生的效率提升效益增益；
Figure BDA00023279547200001810
表示系统第t年的线路负载率；
Figure BDA00023279547200001811
表示系统第t年的变电负载率；
Figure BDA00023279547200001812
表示系统第t年的装机利用小时数变化率；
Figure BDA00023279547200001813
表示系统第t年的线损率；
Figure BDA00023279547200001814
Figure BDA00023279547200001815
和
Figure BDA00023279547200001816
分别表示对应指标的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001817
表示系统效率提升效益的修正系数。
A10、如A1-A9中任一项所述的方法，其中，所述智能高效效益包括系统信息化效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200001818
式中，
Figure BDA00023279547200001819
表示电力系统规划下系统能够产生的信息化水平提升效益增益；
Figure BDA00023279547200001820
和
Figure BDA00023279547200001821
分别表示规划期内第t年的智能变电站占比和智能电表覆盖率；
Figure BDA00023279547200001822
表示智能设备占比效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001823
和
Figure BDA00023279547200001824
分别表示规划期内第t年的市场信息发布及时率和市场信息采集及时率；
Figure BDA00023279547200001825
表示规划期内第t年的信息流通及时率效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001826
表示系统规划期内第t年的调控指令执行及时率；
Figure BDA00023279547200001827
表示系统信息化水平提升效益的修正系数。
A11、如A1-A10中任一项所述的方法，其中，所述安全稳定效益包括网架结构提升效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200001828
式中，
Figure BDA00023279547200001829
表示电力系统规划下系统能够产生的网架结构提升效益增益；
Figure BDA00023279547200001830
和
Figure BDA00023279547200001831
分别表示系统规划期内第t年线路和变电站的N-1通过率；
Figure BDA00023279547200001832
表示系统N-1通过率的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001833
和
Figure BDA00023279547200001834
分别表示系统规划期内第t年的静态稳定校验通过率和强干扰稳定性校验通过率；
Figure BDA00023279547200001835
表示系统校验通过率的效益转化效率；
Figure BDA0002327954720000191
表示系统网架结构提升效益的修正系数。
A12、如A1-A11中任一项所述的方法，其中，所述安全稳定效益包括电能质量提升效益，其计算公式为：
Figure BDA0002327954720000192
式中，
Figure BDA0002327954720000193
表示电力系统规划下系统能够产生的电能质量提升效益增益；
Figure BDA0002327954720000194
表示系统规划期内第t年的平均停电时间；
Figure BDA0002327954720000195
表示系统规划期内第t年的平均停电时间效益转化系数；
Figure BDA0002327954720000196
和
Figure BDA0002327954720000197
分别表示系统规划期内第t年的电压合格率和频率合格率；
Figure BDA0002327954720000198
表示系统电能质量合格率的效益转化系数；
Figure BDA0002327954720000199
表示系统电能质量提升的效益修正系数。
A13、如A1-A12中任一项所述的方法，其中，所述安全稳定效益包括供电能力提升效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200001910
式中，
Figure BDA00023279547200001911
表示电力系统规划下系统能够产生的供电能力提升效益增益；Lt表示系统第t年的线路总长度；SCt和GCt分别表示系统第t年的输电和变电总容量；
Figure BDA00023279547200001912
和
Figure BDA00023279547200001913
分别表示系统线路长度的效益转化系数、以及输电容量和变电容量的效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001914
表示系统供电能力提升的效益修正系数。
A14、如A1-A13中任一项所述的方法，其中，所述安全稳定效益包括发展水平提升效益，其计算公式为：
Figure BDA00023279547200001915
式中，
Figure BDA00023279547200001916
表示电力系统规划下系统发展水平提升效益；
Figure BDA00023279547200001917
表示系统的最高负荷水平；Ut表示系统规划期内第t年的电网接入用户总数；Qt表示系统规划期内第t年的社会总用电量；
Figure BDA00023279547200001918
表示系统发展水平效益转化系数；
Figure BDA00023279547200001919
表示系统发展水平提升的效益修正系数。
A15、如A1-A14中任一项所述的方法，其中，所述电力系统各规划效益增益的因果关系图采用系统动力学方法生成，且所述电力系统为面向能源互联网的电力系统。
这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。
在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明的电力系统效益评价模型的构建方法。
以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。
在此处所提供的说明书中，算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与本发明的示例一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以任意的组合方式来使用。
此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种电力系统效益评价模型的构建方法，适于在计算设备中执行，所述计算设备中存储有多个候选方案，所述方法包括步骤：
基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，所述效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种；
获取各候选方案的基本参数代入到所述效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序；
其中，所述清洁低碳效益包括第一供给侧效益，其计算公式为：
Figure FDA0002327954710000011
式中，
Figure FDA0002327954710000012
为电力系统规划下供应侧能够带来的清洁低碳效益增益；T为规划年集合，t为第t个规划年；I为清洁能源发电类型集合，i为第i种清洁能源发电类型；Ei,t为第i种发电类型第t年的发电量；κi,t为第i种发电类型第t年的出力修正系数；
Figure FDA0002327954710000013
为供应侧清洁低碳效益修正系数；
Figure FDA0002327954710000014
为化石能源机组的排放系数。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
Figure FDA0002327954710000015
式中，θcoal表示供应侧化石能源出力总量中燃煤机组的出力占比；θgas表示供应侧化石能源出力总量中燃气机组的出力占比；
Figure FDA0002327954710000016
表示燃煤机组单位发电量的排放系数；
Figure FDA0002327954710000017
表示燃气机组单位发电量的排放系数。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述清洁低碳效益还包括第一传输侧效益，其计算公式为：
Figure FDA0002327954710000018
式中，
Figure FDA0002327954710000019
表示电力系统规划下传输侧能够带来的清洁低碳效益增益；N表示能源系统集合，n表示第n种类型的能源系统；Ln,t表示规划方案下能源系统n在第t年减少的传输通道重复建设长度；
Figure FDA00023279547100000110
表示能源系统n在其传输通道建设的排放系数；
Figure FDA0002327954710000021
表示传输侧清洁低碳效益修正系数。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，所述清洁低碳效益还包括第一需求侧效益，其计算公式为：
Figure FDA0002327954710000022
式中，
Figure FDA0002327954710000023
表示电力系统规划下需求侧能够带来的低碳效益增益；
Figure FDA0002327954710000024
表示第t年需求响应技术应用带来的低碳效益；
Figure FDA0002327954710000025
表示第t年综合能源解决方案的推广带来的低碳效益；
Figure FDA0002327954710000026
表示第t年电能替代的推广带来的低碳效益；
Figure FDA0002327954710000027
表示第t年信息化用能技术的推广带来的低碳效益；
Figure FDA0002327954710000028
表示需求侧清洁低碳效益修正系数。
5.如权利要求4所述的方法，其中，
Figure FDA0002327954710000029
Figure FDA00023279547100000210
Figure FDA00023279547100000211
Figure FDA00023279547100000212
式中，ED表示需求响应资源利用带来的错峰电量；
Figure FDA00023279547100000213
表示电力供应侧单位发电量的排放系数；
Figure FDA00023279547100000214
和
Figure FDA00023279547100000215
分别表示用户天然气、煤炭和石油的消费变化量；
Figure FDA00023279547100000216
和
Figure FDA00023279547100000217
分别表示天然气、石油和煤炭的单位排放系数；
Figure FDA00023279547100000218
表示清洁替代措施j带来的化石能源消耗减少量；
Figure FDA00023279547100000219
表示清洁替代措施j所减少的化石能源类型的排放系数；
Figure FDA00023279547100000220
表示电能替代措施使得电力消费增加量；
Figure FDA00023279547100000221
表示信息化用能技术的推广带来的用户电力消费变化量。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述规划经济效益包括第二供给侧效益，其计算公式为：
Figure FDA00023279547100000222
式中，
Figure FDA00023279547100000223
表示电力系统规划下供应侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure FDA00023279547100000224
和
Figure FDA00023279547100000225
分别表示规划期内第t年的上网电量和市场交易电量；pog和ptr分别表示上网电价和市场交易电价；Ci表示第i种发电类型的单位电量生产成本；
Figure FDA00023279547100000226
表示供应侧主体在第t年发电类型i的发电总量；
Figure FDA00023279547100000227
表示供应侧经济效益修正系数。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述规划经济效益包括第二传输侧效益，其计算公式为：
Figure FDA0002327954710000031
式中，
Figure FDA0002327954710000032
表示电力系统规划下传输侧主体能够获取的经济效益增益；
Figure FDA0002327954710000033
和
Figure FDA0002327954710000034
分别表示系统第t年的输配电量和售电量；ptd和psa分别表示平均输配电价和销售电价；ctd和csa分别表示单位输配电成本和售电成本；
Figure FDA0002327954710000035
表示传输侧经济效益修正系数。
8.一种电力系统效益评价模型的构建装置，适于驻留在计算设备中，所述计算设备中存储有多个候选方案，所述装置包括：
模型构建单元，适于基于电力系统各规划效益增益的因果关系图，构建电力系统的规划效益评价模型，所述效益评价模型包括清洁低碳效益、规划经济效益、智能高效效益和安全稳定效益这四种属性特征中的至少一种；
模型求解单元，获取各候选方案的基本参数代入到所述效益评价模型中，并采用多属性决策算法对该模型进行求解，以输出各候选方案的优劣性排序；
其中，所述清洁低碳效益包括第一供给侧效益，其计算公式为：
Figure FDA0002327954710000036
式中，
Figure FDA0002327954710000037
为电力系统规划下供应侧能够带来的清洁低碳效益增益；T为规划年集合，t为第t个规划年；I为清洁能源发电类型集合，i为第i种清洁能源发电类型；Ei,t为第i种发电类型第t年的发电量；κi,t为第i种发电类型第t年的出力修正系数；
Figure FDA0002327954710000038
为供应侧清洁低碳效益修正系数；
Figure FDA0002327954710000039
为化石能源机组的排放系数。
9.一种计算设备，包括：
至少一个处理器；和
存储有程序指令的存储器，其中，所述程序指令被配置为适于由所述至少一个处理器执行，所述程序指令包括用于执行如权利要求1-7中任一项所述方法的指令。
10.一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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