综合效益

“十四五”以来，国家积极推动源网荷储一体化建设。源网荷储一体化强化源网荷储各环节间协调互动，充分挖掘项目内部灵活性调节能力和需求侧资源，提升系统运行效率和电源开发综合效益，对于实现电力系统高质量发展、构建新能源供给消纳体系具有重要意义。

随着新型电力系统建设的加速推进，电网投资的力度持续攀升，企业须探索更加合理高效的电网投资策略，以实现最优的综合效益。为此，从经济、社会、环保和安全的维度出发，以电网项目投资的综合效益为优化目标，对投资组合策略进行研究。首先，应用Shapley值法对各效益函数的占比进行分摊，以呈现不同效益指标的特性。其次，在考虑投资能力、负荷需求等关键约束的基础上，设计了电网项目投资组合优化模型，并采用全局和声搜索算法进行求解。最后，构建算例对投资组合策略进行验证。算例结果表明，所提方法能够协助决策者在新形势下制定最优的电网投资策略。 With the accelerated advancement of the construction of new-type power systems and the increasing intensity of grid investment, power grid enterprises have to explore more rational and efficient investment strategies to achieve optimal comprehensive benefits. To this end, taking into account the economic, social, environmental, and safety dimensions and optimizing the comprehensive benefits of grid project investments, a study on investment portfolio strategies is conducted. Firstly, the Shapley value method is applied to allocate the proportions of various benefit functions, revealing the characteristics of different benefit indicators. Secondly, given the key constraints such as investment capacity and load demand, an optimal model for grid project investment portfolios is developed, and the global harmony search algorithm(GHSA) is employed for solution finding. Finally, a case study is constructed to investigate the investment portfolio strategy. The results demonstrate that the proposed approach can assist decision-makers in formulating optimal investment strategies in the new situation.

电价型需求响应离不开对用户价格响应的精准刻画，然而用户对价格的响应大多发生在与聚合商的交互中。并且出于隐私保护需求，这些交互数据往往不被公开，呈现为数据孤岛。针对现阶段用户数据隐私需求和电网调度需求相互冲突的问题，提出了基于联邦学习的用户电价响应行为刻画及其应用方法。首先，构建基于联邦学习的用户电价响应行为刻画的分布式交互框架，将原始数据信息交互转变为特征信息交互。然后，利用差分隐私-联邦近端算法实现不同聚合商电价响应模型的参数聚合，获得区域用户电价响应模型。最后，提出嵌入响应模型的配电网优化运行应用方法，利用改进的策略近端优化算法求解系统实时电价和储能出力。算例表明，所提方法在保障用户用能信息隐私下，能准确刻画区域用户电价响应行为，并改善配电网综合效益。

储热式电锅炉是一种电-热转换设备，可应用在电力系统的源、荷两侧，提升系统灵活性。为分析储热式电锅炉投资经济性，首先，基于储热式电锅炉在源-荷场景下运行模式的差异，构建不同场景下储热式电锅炉运行约束模型，分析不同模式下投资主体经济效益和社会综合效益构成；其次，基于时序生产模拟，以年度经济效益最大为目标，建立储热式电锅炉投资主体经济效益优化模型；最后，基于净现值法分析评估储热式电采暖投资主体的投资经济性，并以“三北”地区某省级电网开展实例分析，依据东北电力辅助服务市场运营规则测算，结果表明：不同应用模式均具有明显社会综合效益，热电厂投资模式的盈利能力最强，风电场投资模式和荷侧独立主体投资模式经济上不可持续，需要调整相应的市场运营策略。

随着全国各地电力交易市场日益活跃、电力交易种类和数量日益丰富，如何处理电力交易数据、应对新的市场环境下可能存在的各种风险与危害是电力市场发展的重要问题。随着我国电网的快速发展，如何确保在电力电量平衡、电网安全稳定运行的基本前提下，精细化地开展电力交易，全面提升电网运行的经济性、节能性，提高电网运行的综合效益，将成为未来电力交易工作的新目标。本研究项目旨在进行适应中国特色的全国统一电力市场建设与发展路径研究。

广西是全国电网结构最复杂的区域之一，广西电网管辖620座110kV及以上变电站，主变压器存量1070台。近年广西电网主通道电网风险、设备风险交织，电网安全形势严峻。传统设备风险管控模式主要落点于各供电局自身运维强化，缺乏对“电网-设备”风险的全网统筹和通盘考虑；传统的故障驱动模式更多是点对点、运动式救火做法，不利于批次缺陷、本体重大风险的统筹管控，已远远不能满足新时期高质量发展要求。 广西电网结合110kV及以上变压器设备管理特点，统筹实施系统化的“一主线、两聚焦、三抓手”方略，构建了一套基于本质安全兼顾电网安全、设备质量、综合效益的广西电网变压器设备风险统筹管控体系。以“风险联动”为原则，全面分析主通道电网风险及涉及的重要设备风险状态变化趋势，从省公司、地市局两个层面对“电网-设备”风险联动作全网统筹和通盘考虑，对全网重要变压器风险提级管控，打破了传统模式下供电局只考虑自身运维的弊端，实现了“省公司统筹管理、供电局强化运维”的风险联动新模式。南网首创以生产调度早会会商的设备紧急重大缺陷和事故事件管控模式，穿透了原有“班组-生产车间-基层供电局-省公司”的复杂层级，并基于“四要素”法分析及风险量化评估，形成了南网独有的设备本体重大风险差异化管控，从源头上消除设备缺陷隐患。在南网规范化检修基础上从“方法、策略、对象、流程”四个维度，运用PDCA实施了比南网公司要求“更全面、更严格、更积极”的老旧变压器规范化检修和改造。加大了老旧主变利旧力度，延长平均退役年限。运用PDCA精心组织了南网首次关键变电站精益化排查。同时围绕关键站主变设备制定了在迎峰度夏、保供电、防风防汛等阶段性、临时性、综合性应对特殊背景下风险上升的精益化排查启动条件和排查范围，并形成长效机制。 该模式在广西电网已成型，成果得到南网总部充分肯定。南网生技部、广东电网、贵州电网、云南电网、深圳局先后前来调研交流。2018年至今共跟踪和复核全网紧急重大缺陷704项，复核率100%；处理设备本体风险38项，上升到南网反措7项；运行15年以上主变大修136台,实现了连续5年未发生主变短路损坏事故。截止目前，广西电网连续安全运行突破5000天，四级及以上事件数、变压器事故事件数连续5年在南网五省区最少；在广西自治区政府对重点企业安全生产考核中排名第一。

近日，由宁波甬能综合能源服务有限公司投资建设的奉化春天国际综合能源供应项目正式投运。该项目于4月1日开工建设，采用跨临界二氧化碳热泵（直热型）机组这一高新技术产品，实现了高效低成本的综合效益。

多点接入的柔性负荷和可再生分布式电源会使配网潮流大小和方向频繁变动，而配电侧产消者通常仅考虑自身效益最大为目标进行端对端(peer-to-peer, P2P)电能交易，忽略了不同设备能量流动对系统安全运行的影响，使得交易结果极易导致网络阻塞。针对采用连续双向拍卖机制和零智商增强型投标策略的分散式P2P交易模式所引起的配网阻塞，兼顾产消者数据隐私管理和消费心理学影响，提出一种两级市场动态协调阻塞管理方法。该方法以产消者综合效益最大和解决网络阻塞调节量最小为目标，利用Distflow潮流模型，构建基于节点边际电价的节点灵活性辅助服务价格计算模型。进而通过分布式优化算法求解得到阻塞成本，将该成本按照P2P交易时序和线路阻塞贡献度分摊至有责任的产消者，实现阻塞消除。算例采用IEEE 33节点改进的11节点配网系统，结果表明该方法可在设定的时间尺度和计算精度条件下有效解决网络阻塞，降低阻塞成本和分散式P2P电能交易的效益损失。

项目研究以高占比新能源并网的冀北电网发展特性为基础，在电力通信网面向差异化统筹发展的诊断技术、基于多元业务需求的优化预警、电力通信资源调配技术、决策支撑系统实现技术方面开展了研究，取得原创性突破：①提出了分层、多目标全景指标集构建方法及指标生成算法、可拓评级诊断方法，建立了电力通信网柔性诊断模型，形成了面向能源互联网的电力通信网柔性诊断技术理论；②提出了电力通信网网络资源与网络结构相结合的柔性调度技术方案，建立了面向多元化业务的流量预测模型，提出了面向风险预警的路由算法、基于电网耦合的带宽分配方法和安全事件导向的预警评估方法，全网风险均衡度至少提升34.8%，负载均衡度至少提升4.1%，支撑了面向能源互联网的电力通信网广域资源柔性调度及电力云资源部署；③建立了电力通信安全事件量化模型、基于安全事件的诱因分析模型、通信通道压力指数测算模型，构建了电力通信系统N-2反措网络模型，支撑了面向能源互联网的电力通信网开放边界安全、差异化可靠保障；④提出了电力通信网决策支撑系统开放型工具式架构，提出了可溯源、可衍生数据源管理策略、自助型数据预处理技术、柔性诊断数据组织策略、多维网"冲策方法，开发了诊断分析、流量预测、风险预警3个工具软件，提高了工作效率及分析水平。 研究成果在电网、设计、软件开发等单位的规划、建设、运维中应用。诊断理论纳入国网通信网规划企业标准、指导意见等，指导公司“十三五”规划编制。诊断建议应用于国网、华北、冀北“十三五”规划及工程中，经济效益约7亿元。 获得授权发明专利11项、实用新型专利5项、软件著作权3项，编制国家电网公司企业标准2项且已发布，发表论文32篇，其中Sc！论文5篇。中国电机工程学会鉴定委员会认为，成果满足了能源互联网中新一代电力通信网的发展需求，为适应能源互联网的网络时间、空间的差异化协调的电力通信柔性诊断决策提供了技术手段，有效支撑了电力通信发展过程多目标、多维度柔性决策，具有良好的综合效益和推广应用前景，总体居于国际领先水平。