一种基于省间差异规划电力系统的方法和装置与流程

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1.本发明涉及电力系统规划技术领域，具体而言，涉及一种基于省间差异规划电力系统的方法和装置。

背景技术：

2.随着新能源技术的不断发展，电力系统中新能源占比日益增大，电力电子设备量增多，逐渐形成了新型电力系统。在向新型电力系统转型的背景下，需要逐渐改进电力系统的运行目标，以提高新能源在电力系统中的占比。各省基于既定的运行目标，逐年对电力系统进行改进，以早日达到运行目标。然而由于各省所处地理位置和人文环境的不同，省间的电力系统和电力市场差异较大，单一的运行目标并不适用于所有省市，对每个省市确定运行目标也过于繁杂，且效率较低。
3.有鉴于此，本说明书中的一些实施例提出了一种基于省间差异规划电力系统的方法和装置，通过获取每个省市的电力系统实际情况，并基于电力系统实际情况对单一的运行目标进行改进，以在改进省市电力系统的过程中考虑省市的地区特征和电力市场特征，使得改进后的运行目标结果更能体现目标省市的资源禀赋和电力市场建设阶段，更好、更平稳地促进电力系统的转型。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于省间差异规划电力系统的方法，包括：基于电力系统在第一运行周期的运行目标，确定一级评价指标和标准电力系统特征；基于目标区域在所述第一运行周期内所述一级评价指标的实际值及其预设范围，确定所述一级评价指标的初始权重；基于所述目标区域的实际电力系统特征和所述标准电力系统特征，确定所述一级评价指标的赋权系数；基于所述赋权系数和所述初始权重，确定所述一级评价指标的实际权重；基于所述实际权重，确定所述目标区域在所述第一运行周期的评价值；基于所述目标区域的所述评价值和所述实际权重，确定第二运行周期的运行目标。
5.进一步的，所述一级评价指标至少包括新能源消纳指标、电力市场活跃度指标、火电机组利用率指标和环保指标。
6.进一步的，所述新能源消纳指标包括新能源渗透率和新能源交易电量占比；所述电力市场活跃度指标包括市场参与度和交易电量比例；所述火电机组利用率指标包括火电收益变化率；所述环保指标包括可再生能源利用率和co2减排量。
7.进一步的，所述确定所述一级评价指标的初始权重的表达式为：
[0008][0009]
其中，w
ij
表示第i个运行周期的方案中第j个一级评价指标的初始权重；σj表示第j
个一级评价指标的标准值的方差；n表示在该一级评价指标下的二级评价指标的总数。
[0010]
进一步的，至少基于所述目标区域的电源结构、资源禀赋、电力需求和电源规划，确定所述赋权系数。
[0011]
进一步的，所述确定所述赋权系数，包括：基于所述目标区域在所述第一运行周期内的实际新能源占比与标准新能源占比，确定新能源消纳赋权系数和环保赋权系数；基于所述目标区域在所述第一运行周期内的电力系统阶段，确定电力市场活跃度赋权系数；基于所述目标区域在所述第一运行周期内的实际火电机组利用率与标准火电机组利用率，确定火电机组利用率赋权系数。
[0012]
进一步的，所述确定所述一级评价指标的实际权重的表达式为：
[0013]wij
'＝aj·wij
[0014]
其中，w
ij
'表示所述实际权重；aj表示第j个一级评价指标的赋权系数；w
ij
表示第i个运行周期的方案中第j个一级评价指标的初始权重。
[0015]
进一步的，对多个一级评价指标的实际权重进行归一化处理，得到所述评价值。
[0016]
进一步的，所述确定第二运行周期的运行目标，包括：基于所述评价值与标准评价值的差值，确定所述目标区域的电力系统是否满足运行目标；若否，则基于所述实际权重，确定不满足运行目标的一级评价指标；针对不满足运行目标的一级评价指标，对相应的电力系统进行改进。
[0017]
本发明的目的在于提供一种基于省间差异规划电力系统的装置，包括特征确定模块、初始权重确定模块、赋权系数确定模块、实际权重确定模块、评价值确定模块和运行目标确定模块；所述特征确定模块用于基于电力系统在第一运行周期的运行目标，确定一级评价指标和标准电力系统特征；所述初始权重确定模块用于基于目标区域在所述第一运行周期内所述一级评价指标的实际值及其预设范围，确定所述一级评价指标的初始权重；所述赋权系数确定模块用于基于所述目标区域的实际电力系统特征和所述标准电力系统特征，确定所述一级评价指标的赋权系数；所述实际权重确定模块用于基于所述赋权系数和所述初始权重，确定所述一级评价指标的实际权重；所述评价值确定模块用于基于所述实际权重，确定所述目标区域在所述第一运行周期的评价值；所述运行目标确定模块用于基于所述目标区域的所述评价值和所述实际权重，确定第二运行周期的运行目标。
[0018]
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0019]
本说明书中的一些实施例通过实际电力系统特征和标准电力系统特征对目标区域的电力系统的评价指标的重要程度进行赋权，以在改进省市电力系统的过程中考虑省市的地区特征和电力市场特征，使得改进后的运行目标结果更能体现目标省市的资源禀赋和电力市场建设阶段，更好、更平稳地促进电力系统的转型。
附图说明
[0020]
图1为本发明一些实施例提供的一种基于省间差异规划电力系统的方法的示例性流程图；
[0021]
图2为本发明一些实施例提供的一种基于省间差异规划电力系统的装置的示例性示意图。
具体实施方式
[0022]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0023]
图1为本发明一些实施例提供的一种基于省间差异规划电力系统的方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程100可以由装置200执行。如图1所示，流程100包括以下步骤：
[0024]
步骤110，基于电力系统在第一运行周期的运行目标，确定一级评价指标和标准电力系统特征。
[0025]
第一运行周期可以是指电力系统运行的第一个时间段。例如，运行周期可以按年划分。运行目标可以是指与电力系统运行相关的目标。例如，运行目标可以是指将传统的火力发电系统转化为新型电力系统，所述新型电力系统可以是指新能源和火力发电结合供电的电力系统。
[0026]
在一些实施例中，可以基于目标区域实际情况和碳减排目标，确定多个一级评价指标和标准电力系统特征。
[0027]
一级评价指标可以是指用于评价电力系统运行情况的指标。在一些实施例中，一级评价指标至少可以包括新能源消纳指标、电力市场活跃度指标、火电机组利用率指标和环保指标等。新能源消纳指标可以是指促进新能源消纳相关的指标。例如，新能源消纳指标可以包括新能源渗透率和新能源交易电量占比。其中，新能源渗透率＝新能源发电量/系统总用电量；新能源交易电量占比＝新能源交易电量/总交易电量。电力市场活跃度指标可以是指与电力市场活跃度相关的各类指标。例如，电力市场活跃度指标可以包括市场参与度和交易电量比例。其中，市场参与度＝具有交易资格的用户/全部用户容量；市场交易电量比例＝用户在市场中交易电量/总用电量。火电机组利用率指标可以是指与火电机组获得的收益相关的各类指标。例如，火电机组利用率指标可以包括火电收益变化率。其中，火电收益变化率＝对比火电厂当期收益量/对比火电厂上期收益量-1。环保指标可以是指电力系统中与环保相关的各类指标。例如，环保指标可以包括可再生能源利用率和co2减排量。其中，可再生能源利用率可以是指可再生能源利用量与能源消耗总量的比值，可再生能源利用率r的计算公式为：
[0028][0029]
其中，e
sum
为能源年消耗量之和的标准煤当量折算值，kgce；w
m-ioe
为统计时间内可再生能源转化成可利用能源形式能量的标准煤当量折算值，kgce。
[0030]
co2减排量可以是指减少排放的co2的量，co2减排量的计算公式如下：
[0031][0032]
其中，cec为联供系统co2排放量，t；eb为外部电网购电量，kw
·
h；为联供系统额定发电效率；ceu为单位供电电力co2排放量，t；qh为热负荷，kj；为联供系统余热回收效率；cef为联供系统消耗燃料单位，t。
[0033]
标准电力系统特征可以是指多个目标区域所要达到的电力系统的特征。例如，标准电力系统的特征可以包括标准电力系统的各类电源占比x1
*
、电力系统阶段x2
*
、火电机组利用率x3
*
以及多个一级评价指标的标准取值范围等。在一些实施例中，标准电力系统特征可以通过人为或规划文件确定。目标区域可以是指需要规划电力系统的区域，例如，目标区域可以是一个省。
[0034]
例如，水电资源占比x1
*
(水电)＝规划水电装机量/总电源装机量；x1
*
(风电、光伏)＝规划风电和光伏装机量/总电源装机量。在一些实施例中，可以基于目标区域的电力市场的规模和运行情况，划分目标区域的电力系统的阶段，例如，电力系统阶段可以包括初级电力系统、中级电力系统和高级电力系统，对于初级电力系统x2
*
＝0，对于中级电力系统x2
*
＝1，对于高级电力系统x2
*
＝2。由于火电机组利用率与售出率密切相关，因此，可以基于火电机组的收益确定火电机组利用率x3
*
，例如，火电机组利用率x3
*
＝当前参与电能量市场获益火电厂/参与电能量市场火电厂总数。
[0035]
步骤120，基于目标区域在所述第一运行周期内所述一级评价指标的实际值及其预设范围，确定所述一级评价指标的初始权重。
[0036]
实际值可以是指目标区域电力系统运行时所产生的与一级评价指标相关的值，例如，实际值可以包括新能源消纳量、电力市场活跃度、火电机组发电的销售量和减少的碳排放量等。预设范围可以是指预先设置的一级评价指标的指标范围。初始权重可以是指规划的标准电力系统的各一级评价指标的权重。
[0037]
在一些实施例中，可以采用熵权法对一级指标进行赋权，确定初始权重。例如，对每一个评价周期内每一个指标的样本取值进行标准化处理，其中x
ij
为第i个评价周期的方案内第j个指标的值；x
min
、x
max
分别是第j个评价指标在各个评价周期的方案内的最小值和最大值；第i个评价周期的方案内第j个指标的标准值z
ij
的计算公式为：
[0038][0039]
计算每一指标下标准化后样本数据的均值和均方差：
[0040][0041][0042]
其中，是指第j个指标的标准值的均值；σj是指第j个指标的标准值的方差。
[0043]
确定所述一级评价指标的初始权重的表达式为：
[0044][0045]
其中，w
ij
表示第i个运行周期的方案中第j个一级评价指标的初始权重；σj表示第j个一级评价指标的标准值的方差；n表示在该一级评价指标下的二级评价指标的总数。其中，新能源消纳指标的二级指标至少包括新能源渗透率和新能源交易电量占比；电力市场活跃度指标至少包括市场参与度和交易电量比例；火电机组利用率指标至少包括火电收益
变化率；环保指标至少包括可再生能源利用率和co2减排量。
[0046]
步骤130，基于所述目标区域的实际电力系统特征和所述标准电力系统特征，确定所述一级评价指标的赋权系数。
[0047]
电力系统特征可以包括电力系统的电源结构、资源禀赋、电力需求和电源规划等特征。例如，c省的风电、光伏、水电的可开发容量，c省的电力系统等级，火电机组收益情况，规划的新能源占比等。实际电力系统特征可以是指目标区域的电力系统的特征。标准电力系统特征可以是指规划的电力系统的特征。
[0048]
考虑到不同区域的资源禀赋不同，其电源结构也各不相同，因此，对于电源结构不同的目标区域，其赋权系数也需要做相应调整，以符合目标区域的自身情况。例如，y省以水电为主，其新能源消纳赋权系数和环保赋权系数设置更高。n省煤炭资源丰富，其火电机组利用率赋权系数设置更高。通过基于目标区域的电力资源特征确定赋权系数，可以确保其电源主体可以稳定获益。
[0049]
在一些实施例中，可以基于所述目标区域在所述第一运行周期内的实际新能源占比与标准新能源占比，确定新能源消纳赋权系数和环保赋权系数。例如，实际新能源占比为x1，标准新能源占比为x1
*
，计算新能源消纳赋权系数a1和环保赋权系数a4的计算公式为：
[0050][0051]
基于所述目标区域在所述第一运行周期内的电力系统阶段，确定电力市场活跃度赋权系数。例如，对于初级电力系统，其电力市场活跃度赋权系数a2为1.2，对于中级电力系统，其电力市场活跃度赋权系数a2为1.3，对于高级电力系统，其电力市场活跃度赋权系数a2为1.5。
[0052]
基于所述目标区域在所述第一运行周期内的实际火电机组利用率与标准火电机组利用率，确定火电机组利用率赋权系数。例如，实际火电机组利用率为x3，标准火电机组利用率为x3
*
，计算火电机组利用率赋权系数a3的计算公式为：
[0053][0054]
步骤140，基于所述赋权系数和所述初始权重，确定所述一级评价指标的实际权重。在一些实施例中，确定所述一级评价指标的实际权重的表达式为：
[0055]wij
'＝aj.w
ij
[0056]
其中，w
ij
'表示所述实际权重；aj表示第j个一级评价指标的赋权系数；w
ij
表示第i个运行周期的方案中第j个一级评价指标的初始权重。
[0057]
步骤150，基于所述实际权重，确定所述目标区域在所述第一运行周期的评价值。
[0058]
在一些实施例中，可以通过对多个一级评价指标的实际权重进行归一化处理，得
到所述评价值。例如，可以将多个一级评价指标的实际权重的和作为评价值。
[0059]
步骤160，基于所述目标区域的所述评价值和所述实际权重，确定第二运行周期的运行目标。
[0060]
在一些实施例中，可以基于所述评价值与标准评价值的差值，确定所述目标区域的电力系统是否满足运行目标；若否，则基于所述实际权重，确定不满足运行目标的一级评价指标；针对不满足运行目标的一级评价指标，对相应的电力系统进行改进。例如，当c省火电市场活跃度指标和火电机组利用率指标满足相应的运行目标时，可以令第二运行周期的运行目标为提高新能源占比及新能源消纳。若是，则第二运行周期的目标为保持电力系统在第一运行周期的运行状态。
[0061]
图2为本发明一些实施例提供的一种基于省间差异规划电力系统的装置的示例性示意图。如图2所示，装置200可以包括特征确定模块210初始权重确定模块220、赋权系数确定模块230、实际权重确定模块240、评价值确定模块250和运行目标确定模块260。
[0062]
特征确定模块210用于基于电力系统在第一运行周期的运行目标，确定一级评价指标和标准电力系统特征。
[0063]
初始权重确定模块220用于基于目标区域在所述第一运行周期内所述一级评价指标的实际值及其预设范围，确定所述一级评价指标的初始权重。
[0064]
赋权系数确定模块230用于基于所述目标区域的实际电力系统特征和所述标准电力系统特征，确定所述一级评价指标的赋权系数。
[0065]
实际权重确定模块240用于基于所述赋权系数和所述初始权重，确定所述一级评价指标的实际权重。
[0066]
评价值确定模块250用于基于所述实际权重，确定所述目标区域在所述第一运行周期的评价值。
[0067]
运行目标确定模块260用于基于所述目标区域的所述评价值和所述实际权重，确定第二运行周期的运行目标。
[0068]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，包括：基于电力系统在第一运行周期的运行目标，确定一级评价指标和标准电力系统特征；基于目标区域在所述第一运行周期内所述一级评价指标的实际值及其预设范围，确定所述一级评价指标的初始权重；基于所述目标区域的实际电力系统特征和所述标准电力系统特征，确定所述一级评价指标的赋权系数；基于所述赋权系数和所述初始权重，确定所述一级评价指标的实际权重；基于所述实际权重，确定所述目标区域在所述第一运行周期的评价值；基于所述目标区域的所述评价值和所述实际权重，确定第二运行周期的运行目标。2.根据权利要求1所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，所述一级评价指标至少包括新能源消纳指标、电力市场活跃度指标、火电机组利用率指标和环保指标。3.根据权利要求2所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，所述新能源消纳指标包括新能源渗透率和新能源交易电量占比；所述电力市场活跃度指标包括市场参与度和交易电量比例；所述火电机组利用率指标包括火电收益变化率；所述环保指标包括可再生能源利用率和co2减排量。4.根据权利要求1所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，所述确定所述一级评价指标的初始权重的表达式为：其中，w
ij
表示第i个运行周期的方案中第j个一级评价指标的初始权重；σ
j
表示第j个一级评价指标的标准值的方差；n表示在该一级评价指标下的二级评价指标的总数。5.根据权利要求1所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，至少基于所述目标区域的电源结构、资源禀赋、电力需求和电源规划，确定所述赋权系数。6.根据权利要求5所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，所述确定所述赋权系数，包括：基于所述目标区域在所述第一运行周期内的实际新能源占比与标准新能源占比，确定新能源消纳赋权系数和环保赋权系数；基于所述目标区域在所述第一运行周期内的电力系统阶段，确定电力市场活跃度赋权系数；基于所述目标区域在所述第一运行周期内的实际火电机组利用率与标准火电机组利用率，确定火电机组利用率赋权系数。7.根据权利要求1所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，所述确定所述一级评价指标的实际权重的表达式为：w
ij
′
＝a
j
.w
ij
其中，w
ij
'表示所述实际权重；a
j
表示第j个一级评价指标的赋权系数；w
ij
表示第i个运行周期的方案中第j个一级评价指标的初始权重。
8.根据权利要求1所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，对多个一级评价指标的实际权重进行归一化处理，得到所述评价值。9.根据权利要求1所述的基于省间差异规划电力系统的方法，其特征在于，所述确定第二运行周期的运行目标，包括：基于所述评价值与标准评价值的差值，确定所述目标区域的电力系统是否满足运行目标；若否，则基于所述实际权重，确定不满足运行目标的一级评价指标；针对不满足运行目标的一级评价指标，对相应的电力系统进行改进。10.一种基于省间差异规划电力系统的装置，其特征在于，包括特征确定模块、初始权重确定模块、赋权系数确定模块、实际权重确定模块、评价值确定模块和运行目标确定模块；所述特征确定模块用于基于电力系统在第一运行周期的运行目标，确定一级评价指标和标准电力系统特征；所述初始权重确定模块用于基于目标区域在所述第一运行周期内所述一级评价指标的实际值及其预设范围，确定所述一级评价指标的初始权重；所述赋权系数确定模块用于基于所述目标区域的实际电力系统特征和所述标准电力系统特征，确定所述一级评价指标的赋权系数；所述实际权重确定模块用于基于所述赋权系数和所述初始权重，确定所述一级评价指标的实际权重；所述评价值确定模块用于基于所述实际权重，确定所述目标区域在所述第一运行周期的评价值；所述运行目标确定模块用于基于所述目标区域的所述评价值和所述实际权重，确定第二运行周期的运行目标。

技术总结

本发明提供了一种基于省间差异规划电力系统的方法和装置，包括：基于电力系统在第一运行周期的运行目标，确定一级评价指标和标准电力系统特征；基于目标区域在所述第一运行周期内所述一级评价指标的实际值及其预设范围，确定所述一级评价指标的初始权重；基于所述目标区域的实际电力系统特征和所述标准电力系统特征，确定所述一级评价指标的赋权系数；基于所述赋权系数和所述初始权重，确定所述一级评价指标的实际权重；基于所述实际权重，确定所述目标区域在所述第一运行周期的评价值；基于所述目标区域的所述评价值和所述实际权重，确定第二运行周期的运行目标；使得改进后的运行目标方向更能体现目标省市的特征，促进该省电力系统的转型。电力系统的转型。电力系统的转型。