基本信息
- 项目名称：
- 含分布式电源的配电网节能降耗分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本软件功能主要包括：分布式电源发电功率预测和配电网节能降耗分析。适用于电网公司规划部门、配电管理部门和电力设计部门进行配电网相关计算，为配电网节能降耗规划及工程评估提供计算分析平台。
- 详细介绍：
- 分布式电源接入配电网，是当前电网智能化建设的主要特征；多种分布式电源深入负荷中心，协同各类高效能自动设备形成互动的智能电网是未来配电网的发展趋势。 配电网节能评估与改造是一项复杂的系统工程，涉及的项目和层面比较广泛。实施配电网节能降耗的主要措施有网路结构调整、线路改造、无功补偿、更换高能耗变压器、调整运行电压等，单一的改造措施节能效果有限，综合改造则能有效挖掘降损潜力。然而，由于配电网结构及其运行的复杂性，加之当前各类分布式电源并网运行的趋势，专门用于实际配电网节能分析和改造的应用软件开发难度非常大。 本作品旨在解决这一问题，开发了含分布式电源的配电网节能降耗分析软件ESAS（Energy Saving Analysis Software of Distribution System with DER），并提出了基于该软件的节能潜力评估与节能改造规划应用体系。以贴近工程实际为出发点，ESAS软件采用发电预测解决上网分布式电源发电不确定的问题，采用实际设备参数搭建系统模块，采用改进P-Q分解法计算潮流，采用灾变遗传算法寻优潮流解，采用成本-效益分析确定方案，采用单因素优化解耦线路综合节能。在此基础上，引入系统学观点和灰色分析技术开展配电网节能评估与规划方法的探索。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的： 近年来，我国坚持贯彻落实科学发展观，为应对气候变化，要求各行业大力开展节能减排工作。 基本思路： （1）分布式电源功率预测思路：采用时间序列法中的自回归求和滑动平均模型实现对分布式上网电源未来某一时间点输出功率的预测分析。 （2）ESAS软件思路：在预测得到分布式电源发电功率的基础上，建立包括电源、负荷、线路、配电、无功补偿及各类运行参数的配电线路数据库，搭建配电线路模型，基于潮流计算，进行线路—无功补偿综合优化改造分析。 （3）基于ESAS软件的评估应用思路：进行配电网综合节能潜力评估，将全网抽象成若干类不同负荷特点和拓扑特点的配电线路，抽取若干条代表性典型配电线路，根据微观线路评估结果与该类型线路在电网中的比重来定量评估地区配电网的综合节能潜力。 （4） 基于ESAS软件的规划应用思路：通过系统分解与项目组合的方式成功解决在资金有限情况下面向全网的节能改造投资分层、分区的分配问题。 创新点： （1）完成了自回归求和滑动平均模型在软件层面上的实现。 （2）提出了含分布式电源的配电网节能降耗优化改造模型体系 （3）提出了基于ESAS软件的配电网抽样统计的综合节能潜力评估方法及其应用。 （4）提出了基于ESAS软件的配电网综合节能改造投资规划模型及其应用。 技术关键和技术指标： （1）分布式电源发电预测技术： （2）ESAS软件技术： （3）基于ESAS软件的配电网节能潜力评估技术： （4）基于ESAS软件的配电网改造规划技术：
科学性、先进性
- （1） 完成了自回归求和滑动平均模型在软件层面上的实现，并成功应用于分布式电源的发电预测。软件在编写过程中，成功地克服了ARIMA模型运算中所涉及的模糊规律的判断、矩阵运算和大量的数据处理。 （2）提出了含分布式电源的配电网节能降耗优化改造模型体系及其软件ESAS实现。 （3）ESAS软件实现了录入基础数据--计算用数据库生成、配电网拓扑结构分析和检查、核心计算优化模型、优化结果输出和效益分析四大模块的融合。 （4）提出了基于ESAS软件的配电网抽样统计的综合节能潜力评估方法及其应用。 （5） 提出了基于ESAS软件的配电网综合节能改造投资规划模型及其应用。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品曾作为主要工具，应用于中山电网节能降耗改造与规划研究项目中。该项目于2010年9月17日在中山通过了广东电网公司中山供电局主持的“中山电网节能降耗改造与规划研究”项目评审会。评审会上，专家在听取项目组工作报告、技术报告和查新报告后，经讨论认为项目完成了合同规定的全部内容，达到了预期目标，研究成果达到国际先进水平。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 普通转让
作品可展示的形式
- 现场演示/图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 硬件设备：Pentium III 1Ghz 及以上处理器或兼容处理器； 内存：256M及以上； 硬盘：2G及以上剩余空间； 系统环境要求：Windows 2000/NT/XP32位操作系统。 技术特点和优势：本软件的开发环境为Microsoft Visual Stutio。软件主要致力于解决当前分布式电源并网运行的趋势下，配电网节能降耗规划及改造工程中难以对方案进行综合优化和定量评估等问题，功能丰富，实用性强。 适用范围：本软件适用于电网公司规划部门、配电管理部门和电力设计部门进行配电网相关计算，为配电网节能降耗规划及工程评估提供计算分析平台。 推广前景：因此本软件具有广阔的应用前景和市场。随着国家能源战略及其相关政策法规的实施，节能减排、低碳发展已经成为我国现代化经济发展的大潮流。本软件能为电力企业合理安排生产计划、节约能源、降低运行成本、推广绿色能源的应用提供可选方案和快速流程化计算，并为智能电网的建设和环境保护做出突出贡献。
同类课题研究水平概述
- 配电网节能改造是以降低配网线损率为目标，以设备更新、网架重构以及运行优化等为手段的系统工程。从国外案例可以看出[1]，配电网节能改造能产生惊人的降损效益。相比之下，我国对配网能耗的挖掘还很不够，普遍存在改造方式单一[2-4]、组合优化不成体系[5-7]等问题，其中，改造缺乏科学的规划指导是根本原因。规划的难点在于，如何优化整合多种改造措施，以及如何合理分配并充分利用有限的改造资金制定高效的节能改造方案。文献。文献[9]提出有限投资下，配网多个改造项目组合优化的规划方案，但规划模型不是针对配网节能，受算法限制也难以应用于较大规模电网。目前，这一研究领域在国内尚数空白。 [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．变压器高效经济运行方式的探讨[J]．高电压技术，2002，28(6)：55-56． [4]摄伟，刘健，周艳．考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制[J]．电力系统自动化，2009，33(4)：31-35． [5]卢志刚，李爽，韩彦玲．配电网技术经济运行区域的研究及应用[J]．高电压技术，2007，33(6)：156-159． [6]车仁飞，李仁俊．一种大规模配电网实时重构新方法[J]．电力系统自动化，2004，28(1)：59-63． [7]张崇见，余贻鑫，严雪飞．中压配电变压器优化规划[J]．电力系统自动化，1999，23(1)：27-30． [8]徐晶，王成山，李晓辉，等．基于自适应遗传算法的配电网改造方案优化[J]．电力系统自动化，2007，1(14)：111-115．
