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基本信息

項目名稱：
含分布式電源的配電網(wǎng)節(jié)能降耗分析
小類：
能源化工
簡介：
本軟件功能主要包括：分布式電源發(fā)電功率預(yù)測和配電網(wǎng)節(jié)能降耗分析。適用于電網(wǎng)公司規(guī)劃部門、配電管理部門和電力設(shè)計部門進行配電網(wǎng)相關(guān)計算，為配電網(wǎng)節(jié)能降耗規(guī)劃及工程評估提供計算分析平臺。
詳細(xì)介紹：
分布式電源接入配電網(wǎng)，是當(dāng)前電網(wǎng)智能化建設(shè)的主要特征；多種分布式電源深入負(fù)荷中心，協(xié)同各類高效能自動設(shè)備形成互動的智能電網(wǎng)是未來配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。 配電網(wǎng)節(jié)能評估與改造是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的項目和層面比較廣泛。實施配電網(wǎng)節(jié)能降耗的主要措施有網(wǎng)路結(jié)構(gòu)調(diào)整、線路改造、無功補償、更換高能耗變壓器、調(diào)整運行電壓等，單一的改造措施節(jié)能效果有限，綜合改造則能有效挖掘降損潛力。然而，由于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其運行的復(fù)雜性，加之當(dāng)前各類分布式電源并網(wǎng)運行的趨勢，專門用于實際配電網(wǎng)節(jié)能分析和改造的應(yīng)用軟件開發(fā)難度非常大。 本作品旨在解決這一問題，開發(fā)了含分布式電源的配電網(wǎng)節(jié)能降耗分析軟件ESAS（Energy Saving Analysis Software of Distribution System with DER），并提出了基于該軟件的節(jié)能潛力評估與節(jié)能改造規(guī)劃應(yīng)用體系。以貼近工程實際為出發(fā)點，ESAS軟件采用發(fā)電預(yù)測解決上網(wǎng)分布式電源發(fā)電不確定的問題，采用實際設(shè)備參數(shù)搭建系統(tǒng)模塊，采用改進P-Q分解法計算潮流，采用災(zāi)變遺傳算法尋優(yōu)潮流解，采用成本-效益分析確定方案，采用單因素優(yōu)化解耦線路綜合節(jié)能。在此基礎(chǔ)上，引入系統(tǒng)學(xué)觀點和灰色分析技術(shù)開展配電網(wǎng)節(jié)能評估與規(guī)劃方法的探索。

作品圖片

  • 含分布式電源的配電網(wǎng)節(jié)能降耗分析
  • 含分布式電源的配電網(wǎng)節(jié)能降耗分析

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

設(shè)計目的： 近年來，我國堅持貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，為應(yīng)對氣候變化，要求各行業(yè)大力開展節(jié)能減排工作。 基本思路： （1）分布式電源功率預(yù)測思路：采用時間序列法中的自回歸求和滑動平均模型實現(xiàn)對分布式上網(wǎng)電源未來某一時間點輸出功率的預(yù)測分析。 （2）ESAS軟件思路：在預(yù)測得到分布式電源發(fā)電功率的基礎(chǔ)上，建立包括電源、負(fù)荷、線路、配電、無功補償及各類運行參數(shù)的配電線路數(shù)據(jù)庫，搭建配電線路模型，基于潮流計算，進行線路—無功補償綜合優(yōu)化改造分析。 （3）基于ESAS軟件的評估應(yīng)用思路：進行配電網(wǎng)綜合節(jié)能潛力評估，將全網(wǎng)抽象成若干類不同負(fù)荷特點和拓?fù)涮攸c的配電線路，抽取若干條代表性典型配電線路，根據(jù)微觀線路評估結(jié)果與該類型線路在電網(wǎng)中的比重來定量評估地區(qū)配電網(wǎng)的綜合節(jié)能潛力。 （4） 基于ESAS軟件的規(guī)劃應(yīng)用思路：通過系統(tǒng)分解與項目組合的方式成功解決在資金有限情況下面向全網(wǎng)的節(jié)能改造投資分層、分區(qū)的分配問題。 創(chuàng)新點： （1）完成了自回歸求和滑動平均模型在軟件層面上的實現(xiàn)。 （2）提出了含分布式電源的配電網(wǎng)節(jié)能降耗優(yōu)化改造模型體系 （3）提出了基于ESAS軟件的配電網(wǎng)抽樣統(tǒng)計的綜合節(jié)能潛力評估方法及其應(yīng)用。 （4）提出了基于ESAS軟件的配電網(wǎng)綜合節(jié)能改造投資規(guī)劃模型及其應(yīng)用。 技術(shù)關(guān)鍵和技術(shù)指標(biāo)： （1）分布式電源發(fā)電預(yù)測技術(shù)： （2）ESAS軟件技術(shù)： （3）基于ESAS軟件的配電網(wǎng)節(jié)能潛力評估技術(shù)： （4）基于ESAS軟件的配電網(wǎng)改造規(guī)劃技術(shù)：

科學(xué)性、先進性

（1） 完成了自回歸求和滑動平均模型在軟件層面上的實現(xiàn)，并成功應(yīng)用于分布式電源的發(fā)電預(yù)測。軟件在編寫過程中，成功地克服了ARIMA模型運算中所涉及的模糊規(guī)律的判斷、矩陣運算和大量的數(shù)據(jù)處理。 （2）提出了含分布式電源的配電網(wǎng)節(jié)能降耗優(yōu)化改造模型體系及其軟件ESAS實現(xiàn)。 （3）ESAS軟件實現(xiàn)了錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)--計算用數(shù)據(jù)庫生成、配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析和檢查、核心計算優(yōu)化模型、優(yōu)化結(jié)果輸出和效益分析四大模塊的融合。 （4）提出了基于ESAS軟件的配電網(wǎng)抽樣統(tǒng)計的綜合節(jié)能潛力評估方法及其應(yīng)用。 （5） 提出了基于ESAS軟件的配電網(wǎng)綜合節(jié)能改造投資規(guī)劃模型及其應(yīng)用。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

本作品曾作為主要工具，應(yīng)用于中山電網(wǎng)節(jié)能降耗改造與規(guī)劃研究項目中。該項目于2010年9月17日在中山通過了廣東電網(wǎng)公司中山供電局主持的“中山電網(wǎng)節(jié)能降耗改造與規(guī)劃研究”項目評審會。評審會上，專家在聽取項目組工作報告、技術(shù)報告和查新報告后，經(jīng)討論認(rèn)為項目完成了合同規(guī)定的全部內(nèi)容，達到了預(yù)期目標(biāo)，研究成果達到國際先進水平。

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

普通轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

現(xiàn)場演示/圖片

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測

使用說明： 硬件設(shè)備：Pentium III 1Ghz 及以上處理器或兼容處理器； 內(nèi)存：256M及以上； 硬盤：2G及以上剩余空間； 系統(tǒng)環(huán)境要求：Windows 2000/NT/XP32位操作系統(tǒng)。 技術(shù)特點和優(yōu)勢：本軟件的開發(fā)環(huán)境為Microsoft Visual Stutio。軟件主要致力于解決當(dāng)前分布式電源并網(wǎng)運行的趨勢下，配電網(wǎng)節(jié)能降耗規(guī)劃及改造工程中難以對方案進行綜合優(yōu)化和定量評估等問題，功能豐富，實用性強。 適用范圍：本軟件適用于電網(wǎng)公司規(guī)劃部門、配電管理部門和電力設(shè)計部門進行配電網(wǎng)相關(guān)計算，為配電網(wǎng)節(jié)能降耗規(guī)劃及工程評估提供計算分析平臺。 推廣前景：因此本軟件具有廣闊的應(yīng)用前景和市場。隨著國家能源戰(zhàn)略及其相關(guān)政策法規(guī)的實施，節(jié)能減排、低碳發(fā)展已經(jīng)成為我國現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)展的大潮流。本軟件能為電力企業(yè)合理安排生產(chǎn)計劃、節(jié)約能源、降低運行成本、推廣綠色能源的應(yīng)用提供可選方案和快速流程化計算，并為智能電網(wǎng)的建設(shè)和環(huán)境保護做出突出貢獻。

同類課題研究水平概述

配電網(wǎng)節(jié)能改造是以降低配網(wǎng)線損率為目標(biāo)，以設(shè)備更新、網(wǎng)架重構(gòu)以及運行優(yōu)化等為手段的系統(tǒng)工程。從國外案例可以看出[1]，配電網(wǎng)節(jié)能改造能產(chǎn)生驚人的降損效益。相比之下，我國對配網(wǎng)能耗的挖掘還很不夠，普遍存在改造方式單一[2-4]、組合優(yōu)化不成體系[5-7]等問題，其中，改造缺乏科學(xué)的規(guī)劃指導(dǎo)是根本原因。規(guī)劃的難點在于，如何優(yōu)化整合多種改造措施，以及如何合理分配并充分利用有限的改造資金制定高效的節(jié)能改造方案。文獻。文獻[9]提出有限投資下，配網(wǎng)多個改造項目組合優(yōu)化的規(guī)劃方案，但規(guī)劃模型不是針對配網(wǎng)節(jié)能，受算法限制也難以應(yīng)用于較大規(guī)模電網(wǎng)。目前，這一研究領(lǐng)域在國內(nèi)尚數(shù)空白。 [1]TIAN Hong-jie．Application of line loss analyzing forecast in power supply management[J]．Power System Protection and Control，2010，38(7)：77-80． [2]Hans De Keulenaer，David Chapman，Stefan Fassbinder．The scope for energy saving in the EU through the use of energy-efficient electricity distribution transformers[J]．ClRED2001，2001，482：4. 27． [3]梅菁．變壓器高效經(jīng)濟運行方式的探討[J]．高電壓技術(shù)，2002，28(6)：55-56． [4]攝偉，劉健，周艷．考慮時段優(yōu)化的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制[J]．電力系統(tǒng)自動化，2009，33(4)：31-35． [5]盧志剛，李爽，韓彥玲．配電網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟運行區(qū)域的研究及應(yīng)用[J]．高電壓技術(shù)，2007，33(6)：156-159． [6]車仁飛，李仁俊．一種大規(guī)模配電網(wǎng)實時重構(gòu)新方法[J]．電力系統(tǒng)自動化，2004，28(1)：59-63． [7]張崇見，余貽鑫，嚴(yán)雪飛．中壓配電變壓器優(yōu)化規(guī)劃[J]．電力系統(tǒng)自動化，1999，23(1)：27-30． [8]徐晶，王成山，李曉輝，等．基于自適應(yīng)遺傳算法的配電網(wǎng)改造方案優(yōu)化[J]．電力系統(tǒng)自動化，2007，1(14)：111-115．
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