一种区域性动态电碳因子计算方法技术

本发明专利技术公开了一种区域性动态电碳因子计算方法，包括以下步骤：S1：搭建区域电网潮流拓扑结构模型；S2：根据区域电网潮流拓扑结构模型，采集线路的潮流数据，建立区域碳源基础碳排放系数表；S3：计算线路的网损节点的网损负荷、碳源的发电量以及碳荷的负荷；S4：以时间K为粒度，建立区域电网各时刻潮流追踪模型；本发明专利技术通过建立区域电网潮流拓扑结构模型，计算各时刻网损节点网损负荷、碳源发电量、碳荷负荷和线路复功率，建立各时刻的潮流追踪模型，并根据线路复功率流向的改变情况不断更新潮流追踪模型，基于复功率潮流追踪和比例共享原则，通过逆流溯源和顺流溯源加权计算碳荷的动态电碳因子，实现区域用电碳排放量的精确计算。算。算。

【技术实现步骤摘要】
一种区域性动态电碳因子计算方法


[0001]本专利技术涉及碳排放核算
，尤其涉及一种区域性动态电碳因子计算方法。

技术介绍

[0002]电力碳排放作为主要的碳排放源，是碳排放量精确计量的主要抓手。目前电力碳排放核算普遍依赖于电碳因子法，即：电力碳排放量＝电碳因子*用电量，但是现下使用的电碳因子是一个静态的值，其数据陈旧且更新缓慢，多以省为表征范围发布，无法精确计量某个小区域内电力碳排放量，这不利于精准控碳的实施。
[0003]例如，中国专利CN202111610861.8公开了电碳因子的预测评估方法、装置及可读存储介质；通过数据采集设备获取目标电网区域在预设时间段内的所有发电数据，根据发电设备的发电方式不同对发电数据采取不同的归类方式，并且根据不同的发电方式确定相应电量的碳转换信息、碳转换数值，提高电碳因子的计算准确度；然而其计算的依然是一个静态的电碳因子，不利于精准控碳的实施。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决现有的技术中对于电碳因子的计算采用静态的计算方式，得到的电碳因子结果准确度差的问题；提供一种区域性动态电碳因子计算方法，精准计算地方每时刻电力碳排放情况，提高电碳因子的准确度和时效性。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种区域性动态电碳因子计算方法，包括以下步骤：
[0006]S1：搭建区域电网潮流拓扑结构模型；
[0007]S2：根据区域电网潮流拓扑结构模型，采集线路的潮流数据，建立区域碳源基础碳排放系数表；
[0008]S3：计算线路的网损节点的网损负荷、碳源的发电量以及碳荷的负荷；
[0009]S4：以时间K为粒度，建立区域电网各时刻潮流追踪模型；
[0010]S5：通过复功率潮流追踪算法对每个碳荷在T时刻直接用电成分和网损分摊比例进行解析；S6：根据区域碳源基础碳排放系数表和每个碳荷在T时刻直接用电成分和网损分摊比例解析结果，计算T时刻每个碳荷的电碳因子和电力碳排放量；
[0011]S7：根据每个碳荷的电力碳排放量占所有碳荷的电力碳排放量之和的比例，加权计算整个区域的T时刻的电碳因子。其中，各时刻潮流追踪模型根据线路复功率流向的改变情况进行不断更新。
[0012]作为优选，所述的线路的网损节点的网损负荷的具体计算方法为：对于每一条线路，分别将其两端的有功功率和无功功率相加，计算线路两端的复功率，在线路中间添加一个虚拟节点承载线路传输损失的有功功率，即网损节点；以线路上有功功率流向为正方向，定义有功功率流入线路的一端为头端，有功功率流出线路的一端为尾端，将头端的复功率减去尾端的复功率得到线路上的传输损失，即网损节点的网损负荷。
[0013]作为优选，所述的碳源的发电量的具体计算方法为：遍历所有与碳源相连接的线路，计算碳源注入到线路的复功率，即线路头端的复功率，累加后得到碳源的发电量。
[0014]作为优选，所述的碳荷的负荷的具体计算方法为：遍历所有与碳荷相连接的线路，判断线路与碳荷相连的那一端是头端还是尾端；若为头端则表示线路从碳荷获取功率；若为尾端，则表示线路向碳荷注入功率；将所有向碳荷注入功率的线路尾端的复功率相加得到CP
1,j
，将所有从碳荷获取功率的线路头端的复功率相加得到CP
2,j
，CP
1,j
‑
CP
2,j
即为碳荷的负荷。
[0015]作为优选，所述的线路为电网的输电线路，所述碳源为区域电网内的外购电力和发电单元，所述碳荷为区域电网内的用电单元。
[0016]作为优选，步骤S5中，通过复功率潮流追踪算法对每个碳荷在T时刻直接用电成分和网损分摊比例进行解析的具体方法为：包括逆流溯源和顺流溯源；逆流溯源计算每个碳荷和每个网损节点在T时刻用的电，分别有多少是来自于每个碳源；顺流溯源计算每个碳荷在T时刻应当分摊每个网损节点网损负荷的比例。
[0017]作为优选，所述的电碳因子包括直接电碳因子和间接电碳因子，其具体计算方法为：S11：假设在T时刻，碳荷L
j
、网损节点Loss
k
的负荷由碳源G
i
提供的比例分别为L_Prop
ji
、1<j<n，n为碳荷的总数，1<k<s，s为网损节点的总数，1<i<m，m为碳源的总数，且各碳源G
i
的基础碳排放系数分别为c
i
，则碳荷L
j
在T时刻的直接电碳因子为：
[0018][0019]网损节点Loss
k
在T时刻的直接电碳因子为：
[0020][0021]S12：假设在T时刻，碳荷L
j
、碳源G
i
的负荷由网损节点Loss
k
提供的比例分别为NL_Prop
jk
且各网损节点Loss
k
的直接电碳因子分别为f
Loss,k
，则碳荷L
j
在T时刻的间接电碳因子为：
[0022][0023]S13：将碳荷L
j
的直接电碳因子和间接电碳因子按照碳荷直接用电负荷和间接用电负荷按照负荷比例加权得到碳荷综合的电碳因子。
[0024]本专利技术的有益效果是：通过建立区域电网潮流拓扑结构模型，计算各时刻网损节点网损负荷、碳源发电量、碳荷负荷和线路复功率，建立各时刻的潮流追踪模型，并根据线路复功率流向的改变情况不断更新潮流追踪模型，基于复功率潮流追踪和比例共享原则，通过逆流溯源和顺流溯源加权计算碳荷的动态电碳因子，突破静态电碳因子带来的碳管控粗放问题，助力实现区域用电碳排的精细化管理和用能行为的引导，实现区域用电碳排放量的精确计算。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例的一种区域性动态电碳因子计算方法的流程示意图。
[0026]图2是本专利技术实施例的区域电网潮流拓扑结构模型示意图。
[0027]图3是示例区域电网的单日动态电碳因子计算结果示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定专利技术。
[0029]实施例：一种区域性动态电碳因子计算方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0030]首先，如图2所示，搭建区域电网潮流拓扑结构模型，对区域外购电力、区域内各发电单元、区域内各用电单元、各单元间输电线路进行拓扑关系建模，区域外购电力和各发电单元称为碳源G
i
，各用电单元称为碳荷L
j
，各单元间输电线路称为线路line
k
。
[0031]区域电网潮流拓扑结构模型以县级别行政区域为计算区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域性动态电碳因子计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：搭建区域电网潮流拓扑结构模型；S2：根据区域电网潮流拓扑结构模型，采集线路的潮流数据，建立区域碳源基础碳排放系数表；S3：计算线路的网损节点的网损负荷、碳源的发电量以及碳荷的负荷；S4：以时间K为粒度，建立区域电网各时刻潮流追踪模型；S5：通过复功率潮流追踪算法对每个碳荷在T时刻直接用电成分和网损分摊比例进行解析；S6：根据区域碳源基础碳排放系数表和每个碳荷在T时刻直接用电成分和网损分摊比例解析结果，计算T时刻每个碳荷的电碳因子和电力碳排放量；S7：根据每个碳荷的电力碳排放量占所有碳荷的电力碳排放量之和的比例，加权计算整个区域的T时刻的电碳因子。2.根据权利要求1所述的一种区域性动态电碳因子计算方法，其特征在于，所述线路的网损节点的网损负荷的具体计算方法为：对于每一条线路，分别将其两端的有功功率和无功功率相加，计算线路两端的复功率，在线路中间添加一个虚拟节点承载线路传输损失的有功功率，即网损节点；以线路上有功功率流向为正方向，定义有功功率流入线路的一端为头端，有功功率流出线路的一端为尾端，将头端的复功率减去尾端的复功率得到线路上的传输损失，即网损节点的网损负荷。3.根据权利要求1或2所述的一种区域性动态电碳因子计算方法，其特征在于，所述碳源的发电量的具体计算方法为：遍历所有与碳源相连接的线路，计算碳源注入到线路的复功率，即线路头端的复功率，累加后得到碳源的发电量。4.根据权利要求1或2所述的一种区域性动态电碳因子计算方法，其特征在于，所述碳荷的负荷的具体计算方法为：遍历所有与碳荷相连接的线路，判断线路与碳荷相连的那一端是头端还是尾端；若为头端则表示线路从碳荷获取功率；若为尾端，则表示线路向碳荷注入功率；将所有向碳荷注入功率的线路尾端的复功率相加得到CP
1,j
，将所有从碳荷获取功率的线路头端的复功率相加得到CP
2,j
，CP
1,j
‑
CP
2,j
即为碳荷的负荷。5.根据权利要求1所述的一种区域性动态电碳因...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢峰，徐俊，刘海峰，黄鑫鑫，杨秦敏，尹小明，郑松松，项镭，陈凯，沈晓斌，李超，邢翼，吴艳，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，
类型：发明
国别省市：