一种配电网降碳措施决策及综合效益评价方法与流程

本发明涉及配电网，具体地涉及一种配电网降碳措施决策及综合效益评价方法。

背景技术：

1、配电网作为电力系统的重要组成部分，其碳排放量占比较大。配电网降碳措施的实施可以优化电网结构和运行方式，提高可再生能源的利用率，降低电网的能耗和运营成本，推动能源结构向清洁、低碳方向转型。

2、当前，配电系统内的电源形式及网架结构日益复杂，同时，需求侧柔性负荷的扩张使得需求响应变得更为关键。此外，电力市场、碳市场和绿证市场之间的关联也日益紧密。为确保电网的可持续发展与高效运行，对配电网规划的综合评价显得尤为重要。这一评价过程涉及对规划方案中经济、技术、环境等多方面属性的深入分析和量化评估。通过构建科学、合理的评价模型，我们能够将各种影响因素整合成一个综合的系统评价值，从而更为准确地评估配电网的整体性能。这不仅有助于优化资源配置，还能为未来的电网发展提供有力支撑。

3、传统的配电网评估模型主要侧重于经济效益分析，现有的评估指标体系存在不足，往往仅关注配电网的某一特定方面。随着配电网项目的复杂性和综合性增加，单一的评估维度和方法已难以全面系统地评价其综合效益。因此，迫切需要对评估方法进行优化。同时，配电网作为碳减排的关键领域，我们需要进一步加大低碳治理的力度，以引领配电网向着绿色低碳的方向发展。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种配电网降碳措施决策及综合效益评价方法，基于配电网的降碳措施决策，确定了配电网综合效益的评估指标，并对指标权重进行优化，提高了配电网项目的综合效益评估水平，强化了配电网的低碳运行，提高了经济和社会效益，能够为配电网的优化提供科学依据。

2、本发明一种配电网降碳措施决策及综合效益评价方法，包括以下步骤：

3、建立配电网碳减排模型；

4、基于配电网的碳减排模型，构建配电网降碳措施决策体系；配电网降碳措施决策体系包括降碳决策一级指标和降碳决策二级指标；所述降碳决策一级指标为考虑配电网低碳经济性的配电网降碳措施决策项目；所述降碳决策二级指标为从降碳决策一级指标对应降碳措施的具体方法；

5、选取配电网项目评估指标，构建配电网综合效益评估指标体系；配电网综合效益评估指标体系包括一级指标和二级指标；所述二级指标为一级指标延伸的具体指标；所述一级指标包括：经济效益、低碳效益和社会效益；

6、利用改进的ahp-critic方法确定配电网降碳措施决策体系和配电网综合效益评估指标体系中各指标的综合权重；

7、对各指标进行评分；根据各指标的综合权重和评分并使用综合效益评分模型获得经济效益的评分、低碳效益的评分、社会效益的评分和综合效益的评分；所述综合效益评分模型包括经济效益评分模型、低碳效益评分模型、社会效益评分模型和综合效益评分模型。

8、根据经济效益的评分、低碳效益的评分、社会效益的评分和综合效益的评分能够对配电网的经济效益、低碳效益、社会效益和综合效益进行评估和分析。

9、优选的，所述配电网碳减排模型包括考虑需求响应的用户和储能电站的碳减排模型、考虑阶梯式碳交易和绿色证书机制的光伏电站的碳减排模型以及风力发电的碳减排模型。

10、优选的，所述降碳决策一级指标包括提高能源利用效率、发展清洁能源、实施阶梯式碳交易、实施绿证市场机制、需求侧管理、优化电网结构和运行方式、扩大配电网投资。

11、优选的，所述降碳决策二级指标具体为：

12、对应所述提高能源利用效率的降碳决策二级指标包括优化输电线路，减少输电距离和损耗；

13、对应所述发展清洁能源的降碳决策二级指标包括推广光电风电，储能系统平衡电网负荷；

14、对应所述实施碳排放交易制度的降碳决策二级指标包括建立碳排放权交易市场、激励企业减少碳排放；

15、对应所述实施绿证市场机制的降碳决策二级指标包括投资建设光伏电站、购买绿证；

16、对应所述需求侧管理的降碳决策二级指标包括设定峰谷电价；

17、对应所述优化电网结构和运行方式的降碳决策二级指标包括降低电网的能量损耗，提高接纳可再生能源能力。

18、优选的，所述二级指标包括：对应经济效益的净现值、内部收益率；对应低碳效益的分布式光伏发电量占比、分布式光伏额定出力时长、光储配置比、储能电站参与率、充电负荷占比、充电效率和光储充一体化率；对应社会效益的环境效益、可靠性效益、客户服务效益、促进发展效益、社会福利效益。

19、优选的，利用改进的ahp-critic组合赋权法对指标进行评估具体为：

20、第一方面、利用层次分析法对各层指标进行两两比较，构建指标判断矩阵d，进行变换处理，计算得到评价指标的主观权重；其中，dij表示指标di相对于指标dj的重要性：

21、

22、采用cr大小判断矩阵地一致性检验；运用matlab程序直接计算最大特征值λmax；由cr的临界值推出最大特征值的临界值λ'max，通过比较最大特征值和临界值的大小对一致性进行判断：

23、λ'max＝cr×ri×(n-1)+n；

24、如果λmax小于λ'max，说明判断矩阵中各指标通过一致性检验；

25、第二方面、使用critic法确定客观权重，具体为：

26、(1)原始数据无量纲化处理；

27、(2)波动性、冲突性计算计算，具体为：

28、

29、其中，为第j个指标的平均数据，sj为第j个指标的变异性，rj为第j个指标的冲突性，rij为指标i和指标j之间的相关系数；

30、(3)计算指标j包含的信息量cj：

31、cj＝sj×rj；

32、(4)在评估指标间相关性程度大小时，使用(1-|rij|)代替(1-rij)；衡量指标数据的离散程度使用指标权重公式获得客观权重wj如下：

33、

34、其中，ewj为熵权法得到的熵值；

35、第三方面、选择主客观组合赋权法获得综合权重，具体为：

36、

37、其中，wi为主观权重，wh为客观权重,wij为综合权重。

38、优选的，所述经济效益评分模型为：

39、meb,t＝ωnpvmnpv,t+ωirrmirr,t；

40、式中：ωnpv和mnpv,t分别为净现值指标权重和评分；ωirr和mirr,t分别为内部收益率指标权重和评分；

41、所述低碳效益评分模型为：

42、mcb,t＝ωpvgmpvg,t+ωpvompvo,t+ωlsamlsa,t

43、+ωesmes,t+ωclmcl,t+ωcemce,t+ωlscmlsc,t；

44、式中：ωpvg,mpvg,t分别为分布式光伏发电量占比指标权重和评分；ωpvo,mpvo,t分别为分布式光伏额定出力时长指标权重和评分；ωlsa,mlsa,t分别为光储配置比指标权重和评分；ωes,mes,t分别为储能电站参与率指标权重和评分；ωcl,mcl,t分别为充电负荷占比指标权重和评分；ωce,mce,t分别为充电效率指标权重和评分；ωlsc,mlsc,t分别为光储充一体化率指标的指标权重和评分；

45、所述社会效益评分模型为：

46、mse,t＝ωeme,t+ωrmr,t+ωcsmcs,t+ωbembe,t+ωswmsw,t；

47、式中：ωe,me,t分别为环境效益指标权重和评分；ωr,mr,t分别为可靠性效益指标权重和评分；ωcs,mcs,t分别为客户服务效益指标权重和评分；ωbe,mbe,t分别为促进发展效益指标权重和评分；ωsw,msw,t分别为社会福利效益指标权重和评分；

48、第四方面，综合效益评分模型为：

49、配电网项目综合效益评mob,t由经济效益评分、低碳效益评分以及社会效益评分组成：

50、mob,t＝ωebmeb,t+ωcbmcb,t+ωsemse,t；

51、式中：ωeb、ωcb、ωse分别为经济效益、低碳效益和社会效益评分的权重。

52、本发明的有益效果：

53、(1)本发明基于配电网的降碳措施决策，选取配电网综合效益的指标，构建了更全面的配电网综合效益评价指标体系，对配电网综合效益评估具有重要的意义。

54、(2)本发明提出了一种优化的ahp-critic组合赋权法，融合了主观赋权法和客观赋权法的精髓，有效降低了传统单一赋权方法带来的主观偏差和权重与预期不符的问题，从而提高了评估的准确性和可靠性。

55、(3)本发明考虑用户参与需求响应以及储能电站、风力发电和光伏发电对配电网碳减排的影响，同时设计配电网企业参与碳市场和绿证市场，实现了配电网的碳排放量降低，提高了经济和社会效益，为配电网的优化提供科学依据。

技术特征：

1.一种配电网降碳措施决策及综合效益评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.一种配电网降碳措施决策及综合效益评价方法，其特征在于，所述配电网碳减排模型包括考虑需求响应的用户和储能电站的碳减排模型、考虑阶梯式碳交易和绿色证书机制的光伏电站的碳减排模型以及风力发电的碳减排模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降碳决策一级指标包括提高能源利用效率、发展清洁能源、实施阶梯式碳交易、实施绿证市场机制、需求侧管理、优化电网结构和运行方式、扩大配电网投资。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述降碳决策二级指标具体为：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二级指标包括：对应经济效益的净现值、内部收益率；对应低碳效益的分布式光伏发电量占比、分布式光伏额定出力时长、光储配置比、储能电站参与率、充电负荷占比、充电效率和光储充一体化率；对应社会效益的环境效益、可靠性效益、客户服务效益、促进发展效益、社会福利效益。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用改进的ahp-critic组合赋权法对指标进行评估具体为：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经济效益评分模型为：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低碳效益评分模型为：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述社会效益评分模型为：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述综合效益评分模型为：

技术总结
本发明提供了一种配电网降碳措施决策及综合效益评价方法，可以应用于配电网技术领域。该方法包括：建立配电网碳减排模型；构建配电网降碳措施决策体系；选取配电网项目评估指标，构建配电网综合效益评价指标体系；利用改进的AHP‑CRITIC方法确定各指标的综合权重；对各指标进行评分；根据各指标的综合权重和评分并使用综合效益评分模型获得经济效益的评分、低碳效益的评分、社会效益的评分和综合效益的评分。本发明基于配电网的降碳措施决策，确定了配电网综合效益的评估指标，并对指标权重进行优化，提高了配电网项目的综合效益评估水平，强化了配电网的低碳运行，提高了经济和社会效益，能够为配电网的优化提供科学依据。

技术研发人员：杨舟,高武东,舒适,李捷,覃及翠,陈羿宇,潘俊涛,陈珏羽,蒋雯倩,孔祥玉,王晓迪
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5