CN113837571A - 一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，本发明以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路建立电网拓扑结构，方便电网设备的电力分析，满足能源站系统的电力分析和应用的需求，实现电力系统的在线故障诊断和预警。

Description

一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法
技术领域
本发明涉及能源站技术领域，具体是一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法。
背景技术
能源互联网已成为能源领域未来发展的必然趋势，是国际研究的热点主题，也是我国能源发展的重大需求。能源互联网旨在解决清洁能源替代传统化石能源过程中的环境问题、能流壁垒和能源改革问题，为综合能源系统及能源市场服务开拓良好的发展基础。区域综合能源系统是能源互联网的重要物理载体，是探究不同能源内部运行机理，发挥能源互补特性，推广能源先进技术的前沿阵地。通过区域综合能源系统建设，可以从终端侧实现多种能源的物理连接，并通过边缘计算实现底层物理系统的互联互通和多能互补，提高能源使用效率，降低区域能源系统运行成本，为用户提供实惠和便捷，同时，也形成了面对上级广域系统的智慧型终端，可以与上级系统进行交互，并为上级系统提供调节灵活性，提高了终端设备接入系统的友好性。采用区域综合能源系统作为解决能源危机和环境问题这一途径，已经得到了全世界的普遍认可。
现阶段，关于综合能源效益评价的研究还相对较少。在已有研究中，第一种是对CCHP系统、燃气轮机系统等进行了效益评价，并分别选取系统投资费等、一次能源消耗量等、NOx等作为评估综合能源系统的评价指标，其构建的能源综合效益评价指标体系涵盖了经济、社会、环境效益三个方面，但二级指标设置较少。第二种是分别从能源、装置、配网、用户环节建立了区域综合能源效益评价指标体系，并将反映经济、社会、环境效益等指标融入各环节，考虑了区域综合能源系统内部能源耦合关系，且较全面反映综合能源的经济、环境、社会效益，但该指标体系选取指标的颗粒度较粗，效益指标涵盖面不足。第三种将评价指标分为外部指标和内部指标，外部指标主要从环境、社会、经济外部性指标和能耗效率指标4个方面划分，内部指标主要根据财务指标的标准选择。但该文献的指标体系选取了较多与电力相关的指标，对燃气、热/冷等其他能源相关效益指标考虑不足。
相较于国内考虑的各环节、各类型效益指标，国外对综合能源系统的效益评价大多沿用传统评价指标，即以综合能源系统技术经济指标、气体减排指标和化石能源消耗量等指标衡量综合能源系统投资价值和环保效益，简洁明了且操作性强。也有以电热耦合利用的CHP为研究对象，采用技术经济评价方法，构建了相对完整的投资效益评价指标体系，提出了各评价指标的计算公式、表征含义和应用局限性。
从现有成果看，国内外已对综合能源系统效益评价指标体系展开研究，但缺乏能够反映能源互联网体系架构各层级建设运行水平的系统性指标，此外，能够应用于实际工程评价的综合能源效益评价指标体系及其评价标准也还未完全建立。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，包括以下步骤：
S001、获取能源站系统中各能源站的位置信息以及连接各能源站的线路信息；
S002、获取能源站设备的电力信息，确定各设备的连接端口地址；
S003、利用能源站的位置信息和各设备的连接端口地址建立能源站互联网系统；
S004、对互联网系统进行仿真模拟，获得仿真结果，判断仿真结果是否稳定，仿真结果为稳定时，进行步骤S001，不稳定时，进行步骤S005；
S005、重新规划能源站互联网系统。
作为本发明进一步的方案：步骤S001中，所述能源站系统包括多个并入电网的能源站，能源站系统设备为安装于能源站中，完成能源生产工作的电力设备。
作为本发明再进一步的方案：步骤S001中，能源站系统中设备的地理位置信息为能源站系统中设备的地理坐标，连接能源站系统中设备的输电线路信息包括输电电缆的型号、长度、线损和电压等级。
作为本发明再进一步的方案：步骤S002中，能源站系统中设备的电力信息包括电压、电流和功率数据，设备的连接端口地址为设备接口的物理地址。
作为本发明再进一步的方案：步骤S003中，互联网系统的建立方法为，以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路。
作为本发明再进一步的方案：互联网系统的采用星型结构、总线结构、环形结果或网状结构。
作为本发明再进一步的方案：由电网数据采集端获取能源站系统中设备的地理位置信息、连接能源站系统中设备的输电线路信息、能源站系统中设备的电力信息以及确定各设备的连接端口地址。
作为本发明再进一步的方案：由能源系统评价模块建立能源站系统的电网互联网系统并进行仿真模拟，由调配控制端重新规划能源站系统电网线路。
作为本发明再进一步的方案：所述能源系统评价模块与能源站系统、电网数据采集端以及调配控制端电性连接，所述电网数据采集端和能源站系统电性连接。
作为本发明再进一步的方案：所述能源系统评价模块包括数据接收模块、拓扑分析模块、仿真模拟模块和信号发送端，所述数据接收模块与拓扑分析模块电性连接，拓扑分析模块与仿真模拟模块电性连接，仿真模拟模块和信号发送端电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路建立电网拓扑结构，方便电网设备的电力分析，满足能源站系统的电力分析和应用的需求，实现电力系统的在线故障诊断和预警。
附图说明
图1为基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法流程图。
图2为基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法的系统框图。
图3为基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法中能源系统评价模块的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，包括以下步骤：
S001、获取能源站系统中各能源站的位置信息以及连接各能源站的线路信息；
S002、获取能源站设备的电力信息，确定各设备的连接端口地址；
S003、利用能源站的位置信息和各设备的连接端口地址建立能源站互联网系统；
S004、对互联网系统进行仿真模拟，获得仿真结果，判断仿真结果是否稳定，仿真结果为稳定时，进行步骤S001，不稳定时，进行步骤S005；
S005、重新规划能源站互联网系统。
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，所述能源站系统2包括多个并入电网的能源站，能源站系统设备为安装于能源站中，完成能源生产工作的电力设备；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，能源站系统中设备的地理位置信息为能源站系统中设备的地理坐标，连接能源站系统中设备的输电线路信息包括输电电缆的型号、长度、线损和电压等级；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S002中，能源站系统中设备的电力信息包括电压、电流和功率数据，设备的连接端口地址为设备接口的物理地址；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S003中，互联网系统的建立方法为，以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路；
进一步需要说明的是，互联网系统的采用星型结构、总线结构、环形结果或网状结构。
在本发明又一实施例中，需要说明的是，由电网数据采集端获取能源站系统中设备的地理位置信息、连接能源站系统中设备的输电线路信息、能源站系统中设备的电力信息以及确定各设备的连接端口地址，由能源系统评价模块1建立能源站系统的电网互联网系统并进行仿真模拟，由调配控制模块3重新规划能源站系统电网线路。
实施例2
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，包括以下步骤：
S001、获取能源站系统中各能源站的位置信息以及连接各能源站的线路信息；
S002、获取能源站设备的电力信息，确定各设备的连接端口地址；
S003、利用能源站的位置信息和各设备的连接端口地址建立能源站互联网系统；
S004、对互联网系统进行仿真模拟，获得仿真结果，判断仿真结果是否稳定，仿真结果为稳定时，进行步骤S001，不稳定时，进行步骤S005；
S005、重新规划能源站互联网系统。
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，所述能源站系统包括多个并入电网的能源站，能源站系统设备为安装于能源站中，完成能源生产工作的电力设备；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，能源站系统中设备的地理位置信息为能源站系统中设备的地理坐标，连接能源站系统中设备的输电线路信息包括输电电缆的型号、长度、线损和电压等级；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S002中，能源站系统中设备的电力信息包括电压、电流和功率数据，设备的连接端口地址为设备接口的物理地址；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S003中，互联网系统的建立方法为，以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路；
进一步需要说明的是，互联网系统的采用星型结构、总线结构、环形结果或网状结构。
在本发明又一实施例中，需要说明的是，由电网数据采集端获取能源站系统中设备的地理位置信息、连接能源站系统中设备的输电线路信息、能源站系统中设备的电力信息以及确定各设备的连接端口地址，由能源系统评价模块1建立能源站系统的电网互联网系统并进行仿真模拟，由调配控制模块3重新规划能源站系统电网线路。
请参阅图3，本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述能源系统评价模块1包括数据接收模块11、拓扑分析模块12、仿真模拟模块13和信号发送端14，所述数据接收模块11与拓扑分析模块12电性连接，拓扑分析模块12与仿真模拟模块13电性连接，仿真模拟模块13和信号发送端14电性连接。
实施例3
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，包括以下步骤：
S001、获取能源站系统中各能源站的位置信息以及连接各能源站的线路信息；
S002、获取能源站设备的电力信息，确定各设备的连接端口地址；
S003、利用能源站的位置信息和各设备的连接端口地址建立能源站互联网系统；
S004、对互联网系统进行仿真模拟，获得仿真结果，判断仿真结果是否稳定，仿真结果为稳定时，进行步骤S001，不稳定时，进行步骤S005；
S005、重新规划能源站互联网系统。
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，所述能源站系统包括多个并入电网的能源站，能源站系统设备为安装于能源站中，完成能源生产工作的电力设备；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S001中，能源站系统中设备的地理位置信息为能源站系统中设备的地理坐标，连接能源站系统中设备的输电线路信息包括输电电缆的型号、长度、线损和电压等级；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S002中，能源站系统中设备的电力信息包括电压、电流和功率数据，设备的连接端口地址为设备接口的物理地址；
在本发明实施例中，需要说明的是，步骤S003中，互联网系统的建立方法为，以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路；
进一步需要说明的是，互联网系统的采用星型结构、总线结构、环形结果或网状结构。
在本发明又一实施例中，需要说明的是，由电网数据采集端获取能源站系统中设备的地理位置信息、连接能源站系统中设备的输电线路信息、能源站系统中设备的电力信息以及确定各设备的连接端口地址，由能源系统评价模块1建立能源站系统的电网互联网系统并进行仿真模拟，由调配控制模块3重新规划能源站系统电网线路；
请参阅图3，实施例2与实施例1的不同之处在于：
所述能源系统评价模块1包括数据接收模块11、拓扑分析模块12、仿真模拟模块13和信号发送端14，所述数据接收模块11与拓扑分析模块12电性连接，拓扑分析模块12与仿真模拟模块13电性连接，仿真模拟模块13和信号发送端14电性连接。
本发明实施例与实施例1-2的不同之处在于：所述能源系统评价模块与能源系统2、电网数据采集端以及调配控制模块3电性连接，所述电网数据采集端和能源系统2电性连接。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S001、获取能源站系统中各能源站的位置信息以及连接各能源站的线路信息；
S002、获取能源站设备的电力信息，确定各设备的连接端口地址；
S003、利用能源站的位置信息和各设备的连接端口地址建立能源站互联网系统；
S004、对互联网系统进行仿真模拟，获得仿真结果，判断仿真结果是否稳定，仿真结果为稳定时，进行步骤S001，不稳定时，进行步骤S005；
S005、重新规划能源站互联网系统。
2.根据权利要求1所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，步骤S001中，所述能源站系统包括多个并入电网的能源站，能源站系统设备为安装于能源站中，完成能源生产工作的电力设备。
3.根据权利要求2所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，步骤S001中，能源站系统中设备的地理位置信息为能源站系统中设备的地理坐标，连接能源站系统中设备的输电线路信息包括输电电缆的型号、长度、线损和电压等级。
4.根据权利要求3所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，步骤S002中，能源站系统中设备的电力信息包括电压、电流和功率数据，设备的连接端口地址为设备接口的物理地址。
5.根据权利要求4所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，步骤S003中，互联网系统的建立方法为，以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路。
6.根据权利要求5所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，互联网系统的采用星型结构、总线结构、环形结果或网状结构。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，由电网数据采集端获取能源站系统中设备的地理位置信息、连接能源站系统中设备的输电线路信息、能源站系统中设备的电力信息以及确定各设备的连接端口地址。
8.根据权利要求7所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，由能源系统评价模块建立能源站系统的电网互联网系统并进行仿真模拟，由调配控制端重新规划能源站系统电网线路。
9.根据权利要求8所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，所述能源系统评价模块与能源站系统、电网数据采集端以及调配控制端电性连接，所述电网数据采集端和能源站系统电性连接。
10.根据权利要求9所述的基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，其特征在于，所述能源系统评价模块包括数据接收模块、拓扑分析模块、仿真模拟模块和信号发送端，所述数据接收模块与拓扑分析模块电性连接，拓扑分析模块与仿真模拟模块电性连接，仿真模拟模块和信号发送端电性连接。
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