技术摘要：
本发明提供一种计及区域特征的煤改电项目优化方法及优化系统，包括以下步骤，对与煤改电项目相关的多方主体利益进行分析，构建煤改电项目综合评价指标体系；根据所述指标体系确定评价指标的效益函数或将评价指标定量化；基于所述指标体系并以综合效益最大化为目标，建  全部
背景技术：
近年来，在冬季供暖期，我国北方部分城市雾霾天气频发，严重影响人们正常的生 产生活和身体健康。为改善采暖季空气污染问题，国家大力推行以电能为主的清洁能源替 代项目。 其中，“煤改电”项目是用清洁、能源转化率高、可再生的电能替代传统的煤炭资源 来满足用户的采暖需要。在项目实际推广中，按供暖方式可分为集中式和分散式，按供暖设 备种类可分为直热式、蓄热式和热泵类电采暖。由于选择的供暖方式及设备种类的不同，工 程实施后对电网、用户乃至全社会均会产生不同程度的影响。因此在“煤改电”工程改造过 程中，在项目实施前综合考虑多方利益，再进一步对改造模式进行可靠决策具有重要意义。 目前，以有专家学者对电网工程的综合评价问题展开研究，现有技术中的《农村电 气化》第2卷出版的《“煤改电”项目综合效益的模糊评判方法》，该评判方法是基于模糊评判 理论，从经济效益、社会效益、配电网运行状况等方面，提出了一种可用于评估“煤改电”工 程综合效益的评估方法。但该评判方法属于项目后评价，不能对决策者在项目规划阶段起 到指导作用；同时对部分指标采用定量分析，导致该项无法直观体现在最终的评价结果中， 且没有采用综合评价方法，评价结果无法直接为“煤改电”项目发展提供指导。 另外，在有关综合评价方面，有以下3种现有技术，分别是： 现有技术1《：电网与清洁能源》第30卷第6期出版的《配电网项目评价指标体系》， 该方法是采用层次分析法，针对配电网项目评价这类多属性问题，建立了适用于不同地区 的配电网项目评价指标体系，以清晰的层次结构来分解复杂问题； 现有技术2《：电网与清洁能源》第33卷第5期出版的《基于信息熵融合多层次灰色 关联分析法的电能替代综合评估》，该综合评估方法是利用信息熵融合多层次灰色关联分 析法，建立了电能替代综合评价指标体系，该体系指标量较大且各指标系间具有关联性，采 用主客观结合的评价方法既解决了数据收集问题又融入专家判断提高了评价的可行性和 有效性； 现有技术3《：电网技术》第42卷第8期出版的《面向园区微电网的综合能源系统评 价方法》，该评价方法提出了一种面向园区微电网的综合能源系统的评价指标模型，并基于 层次分析法-改进熵权法对各项指标进行权重赋值，最后通过能客观解决多属性、多指标复 杂优化系统的VIKOR方法进行决策。 但是，上述的现有技术2、3和4均是采用综合评价方法对不同配电网项目进行决策 评价，但目前还没有针对“煤改电”项目的全面考虑多主体利益和多方因素的综合评价方法 和系统。 5 CN 111582609 A 说　明　书 2/14 页
技术实现要素：
本发明实施例提供一种计及区域特征的煤改电项目优化方法及优化系统，可在满 足电供暖用户需求、保障“煤改电”工程主体利益、提高供暖负荷与电网的匹配性的基础上 为规划区域“煤改电”发展模式提供参考。 第一方面，本发明实施例提供一种计及区域特征的煤改电项目优化方法，该优化 方法包括以下步骤， S100：对与煤改电项目相关的多方主体利益进行分析，构建煤改电项目综合评价 指标体系； S200：根据所述指标体系确定评价指标的效益函数或将评价指标定量化； S300：基于所述指标体系并以综合效益最大化为目标，建立煤改电项目的决策模 型； S400：根据所述决策模型、电网项目的约束条件和各个评价指标的权重，获得煤改 电项目改造模式的综合得分； S500：对所述煤改电项目改造模式的综合得分进行优化处理以确定最优决策方 案，并应用所述最优决策方案实施所述煤改电项目的改造工程； 其中，所述煤改电项目综合评价指标体系包括电网指标、用户指标和社会指标； 所述电网指标包括电网经济性指标和系统可靠性指标； 所述用户指标包括用户采暖费指标、用户可靠性指标和用户满意度指标； 所述社会指标包括土地利用效益指标、盈利能力指标、污染物减排效益指标以及 新能源适应度指标。 进一步的，在S200中，采用收益-成本评估方法确定所述电网经济性指标的效益函 数： 其中，Rg为单位投资的售电收益；Ig为电网新增售电收益；Cg为电网新增成本；Ei为 改造后电网各时段的新增售电量；pui为现行各时段相应电价；i为用电的峰、谷、平三个时 段；cgz为煤改电配套电网单位造价。 进一步的，在S200中,采用基于年度负荷持续曲线的指标计算方法和分层计算方 法确定所述系统可靠性指标的效益函数： 其中，E(Rs)为不同负荷水平下容载比的期望；M为负荷持续曲线被划分的子区间 数；k为负荷持续曲线的第k个子区间；Rs,k为每层负荷水平的容载比，其概率分布为pl,k；Sei 为某电压等级供电区内公用变电站主变容量之和；Pl ,k为该电压等级第k层的负荷水平； Tint,k为第k层负荷持续时间。 进一步的，在S200中, 6 CN 111582609 A 说　明　书 3/14 页 当供暖方式为集中式供暖时，则采用下式作为所述用户采暖费指标的效益函数： Ch＝Sjz×chi 其中，Ch为煤改电改造后的用户采暖费；Sjz为用户房屋面积；chi为单位面积采暖 费； 当供暖方式为分散式供暖时，则采用下式作为所述用户采暖费指标的效益函数： Ch＝∑pui×Pui-Cbt 其中，Ch为煤改电改造后的用户采暖费；i表示用电的峰、谷、平三个时段；Pui分别 为各时段对应的电采暖设备用电量；Cbt为政府对用户的采暖电费补贴。 进一步的，在S200中,所述用户满意度指标的数值通过以下方法获得： 根据预先建立的正态云模型并综合多个用户的评语以获得定性指标的云评语； 基于所述云评语获得评语期望值，将该评语期望值作为用户满意度指标的数值。 进一步的，在S200中,所述土地利用效益指标的效益函数如下： 其中，LUB为土地利用效益；Qj为第j种模式的总供热量；LUt,ij为第j种模式下第i个 新增变电站的占地面积；NS为新增变电站总数。 进一步的，在S200中, 当供暖方式为集中式供暖时，则采用下式作为所述盈利能力指标的效益函数： 其中，Pt为投资回收期；Cep,i为项目建设期投资金额；Ch为煤改电改造后的用户采 暖费；Cbt为政府对用户的采暖电费补贴；Cdf为供热站向电网缴纳的电费；Cwh为设备日常维 护费； 当供暖方式为分散式供暖时，则采用下式作为所述盈利能力指标的效益函数： 其中，Pt为投资回收期；Cep,i为项目建设期投资金额；Ch为煤改电改造后的用户采 暖费；Cbt为政府对用户的采暖电费补贴；Crm为用户采用燃煤供暖需花费的燃煤费用；Cwh为 设备日常维护费。 进一步的，在S400中,所述煤改电项目的约束条件为： ΔCh＝Ch-Ch′＞0 其中，ΔCh为改造后与改造前的用户采暖费差值；Ch为煤改电改造后用户采暖费； Ch'为用户使用燃煤供暖的支出费用。 进一步的，在S300中,所述煤改电项目的决策模型的目标函数为： 7 CN 111582609 A 说　明　书 4/14 页 其中，S为煤改电项目改造模式的综合得分/综合评价结果；U为用户维度的评价系 数；K为社会维度的评价系数；α1为电网经济性指标的权值；α2为对系统可靠性的影响的权 值；Ig为电网新增售电收益；Cg为电网新增成本；IoSR为煤改电项目对系统可靠性影响指标。 第二方面，本发明实施例提供一种计及区域特征的煤改电项目优化系统，该优化 系统包括构建模块、确定模块、建立模块、综合得分计算模块和优化模块；其中， 所述构建模块用于对与煤改电项目相关的多方主体利益进行分析，构建煤改电项 目综合评价指标体系； 所述确定模块用于根据所述指标体系确定评价指标的效益函数或将评价指标定 量化； 所述建立模块基于所述指标体系并以综合效益最大化为目标，建立煤改电项目的 决策模型； 所述综合得分计算模块根据所述决策模型、电网项目的约束条件和各个评价指标 的权重，获得煤改电项目改造模式的综合得分； 所述优化模块用于对所述煤改电项目改造模式的综合得分进行优化处理以确定 最优决策方案，并应用所述最优决策方案实施所述煤改电项目的改造工程； 其中，所述煤改电项目综合评价指标体系包括电网指标、用户指标和社会指标； 所述电网指标包括电网经济性指标和系统可靠性指标； 所述用户指标包括用户采暖费指标、用户可靠性指标和用户满意度指标； 所述社会指标包括土地利用效益指标、盈利能力指标、污染物减排效益指标以及 新能源适应度指标。 本发明的优点如下： 本发明提供了计及区域特征的煤改电项目优化方法及优化系统，本发明在对“煤 改电”项目实施过程中影响改造模式的多方因素全面分析的基础上，通过科学合理构建煤 改电项目综合评价指标体系并建立煤改电项目的决策模型，同时给出了各评价指标的计算 方法，因此，本发明可以通过这种优化方法及系统科学地改造相应地区的煤改电项目，从而 为项目决策和实际推广提供理论支撑。 另外，本发明对评价指标、电网项目的约束条件和各个评价指标的权重等的计算 思路简单，计算过程容易实现，可以在最大程度上满足对“煤改电”项目实施前模式决策的 需求，以便为决策者和管理者提供参考支持。 附图说明 图1为本发明实施例提供的一种计及区域特征的煤改电项目优化方法的流程示意 图； 图2为本发明实施例提供的煤改电项目综合评价指标体系的结构示意图； 图3为本发明实施例提供的一种计及区域特征的煤改电项目优化系统的结构示意 图。