一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法，所述的方法包括以下步骤：步骤1：计算台区所在节点的节点碳势；步骤2：计算台区负荷侧最大碳减排量；步骤3：构建低碳台区评估指标；步骤4：指标预处理；步骤5：采用指标综合赋权方法确定综合权重；步骤6：采用优劣解距离法计算评估结果；本发明专利技术具有将负荷侧减碳潜力纳入评估体系、建立低碳台区评估指标、建立综合评估方法的优点。建立综合评估方法的优点。建立综合评估方法的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法


[0001]本专利技术属于电力系统低压配网台区低碳运行
，具体涉及一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法。

技术介绍

[0002]在进行台区低碳评估时，关键是对用户侧的用能情况进行碳排放量测算，明确各类负荷碳的来源；传统计算电力系统碳排放的方法主要从宏观层面考虑，无法实现对用户用电所造成碳排放的精确计算，如碳排放流(Carbon Emission Flow,CEF)理论，碳排放流可以看作在电力网络中伴随有功潮流流动的虚拟流，将发电侧产生的碳排放转移至用电侧，能够根据某个时间节点的系统潮流分布得到系统节点的节点碳势，从而计算出系统的碳排放量；又如运用低碳需求响应引导用户的用电行为，从用户侧考虑用户用电行为对碳排放的影响；再如智能配电网低碳效应评价体系和量化计算方法；上述方法为台区碳排放量和减碳潜力的计算提供了有意义的参考，但是没有提出台区碳排放流的具体计算方法；随着电网逐步向低碳化转型，电网低碳化评估也逐渐成为研究热点，传统方法如运用均衡主成分分析的组合评价方法分析配电网的环境效益；又如运用改进联系度的优劣解距离法对所提出的区域电能替代潜力进行评估、将基于云模型和可能度的评估方法用于城市配电网的综合评估，再如建立考虑经济、能耗、环境三个方面的评价指标体系，综合评价分布式能源系统方案的优劣；上述方法从不同侧面评估电网的低碳特性，但是没有涉及碳排放的计量，缺乏从负荷侧的角度对台区碳中和潜力进行评估；因此，提供一种将负荷侧减碳潜力纳入评估体系、建立低碳台区评估指标、建立综合评估方法的一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法是非常有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种将负荷侧减碳潜力纳入评估体系、建立低碳台区评估指标、建立综合评估方法的一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法，所述的方法包括以下步骤：
[0005]步骤1：计算台区所在节点的节点碳势；
[0006]步骤2：计算台区负荷侧最大碳减排量；
[0007]步骤3：构建低碳台区评估指标；
[0008]步骤4：指标预处理；
[0009]步骤5：采用指标综合赋权方法确定综合权重；
[0010]步骤6：采用优劣解距离法计算评估结果。
[0011]所述的步骤1具体为：相比于输电网，大多数配电网是辐射型拓扑结构，处于开环运行状态，这使得网络中不存在环流；采用碳排放流的直接算法进行计算，具体包括以下步
骤：
[0012]步骤1.1：根据碳排放的直接解法，假设台区所在的主网系统共有N个节点，其中有M个节点存在负荷，K个节点存在发电机组；
[0013]步骤1.2：首先求解某时间段全网的潮流分布，在此基础上生成下述各类矩阵，从而得到系统每个节点的碳势；
[0014]步骤1.3：其中，支路潮流分布矩阵P
B
＝(P
Bij
)
N
×
N
，描述系统中连接各节点的支路上有功潮流分布；机组注入分布矩阵P
G
＝(P
Gkj
)
K
×
N
，描述发电机组与节点的连接关系以及机组有功出力情况；负荷分布矩阵P
L
＝(P
Lmj
)
M
×
N
，描述负荷与节点的连接关系以及有功负荷量；节点有功通量矩阵P
N
＝(P
Nij
)
N
×
N
，描述节点的有功潮流流入量，不考虑节点的流出量；
[0015]步骤1.4：从而可以得到系统中节点的碳势，以上可以计算出主网各节点的碳势，结合该时间段内流过各节点的有功潮流，可以得到各节点的碳排放量；
[0016]步骤1.5：配电网整体可以看作主网中的一个负荷节点，因此，计算出配电网与主网相连节点的碳势就可推算出配电网内各节点的碳势；同理，台区也可看作配电网中的一个负荷节点，根据台区的负荷量和节点碳势可得到台区的碳排放量；
[0017]步骤1.6：当台区内不存在分布式电源和储能设备时，任一台区节点的电能来源为配电网的潮流流入，其碳势均等于配电网与主网相连节点的碳势；
[0018]步骤1.7：当台区内存在分布式电源和储能设备时，其节点碳势会受到新能源出力和储能放电的影响，因此需要考虑储能设备的碳排放流模型；
[0019]步骤1.8：当储能处于充电状态时，可将其视为负荷，累积的电量和碳流量可以通过所在台区节点的碳势和其充电功率计算得到；
[0020]步骤1.9：当储能处于放电状态时，可将其视为发电机组，台区碳排放流的计算方法将发电侧产生的碳排放通过有功潮流的流动转移至负荷侧，根据台区的节点碳势和负荷量可得到一段时间内该台区的碳排放量。
[0021]所述的步骤2具体为：基于步骤1中的台区碳排放流计算方法，对于负荷侧来说，用户不同的用电行为会产生不同的碳排放量；基于此，低碳需求响应机制可以使用户有效感知不同用电行为所产生的不同碳排放信息，台区通过向用户发布该信息引导用户合理改变自身用电行为，从而实现台区的低碳运行；将用户响应前和响应后用电行为所产生的碳排放量进行比较，可以量化低碳需求响应的效果，在一段时间内，以台区减碳量最大为目标函数对用户用电行为进行优化可得到台区负荷侧减碳潜力。
[0022]所述的步骤3具体为：选取合适的指标是对台区进行低碳评估的基础和关键，为了提高台区低碳评估方法的适用性和可行性，结合步骤2中的台区最大减碳量计算方法，选取易获取的台区基本数据反映台区的低碳运行水平，考虑将台区减碳潜力作为直接指标，将新能源出力占比、综合线损率、负荷率、电能替代量作为间接指标。
[0023]所述的步骤4具体为：台区低碳评估指标分为正向指标和逆向指标，正向指标具有效益属性，其值越大越好；逆向指标具有成本属性，其值越小越好；需要对逆向指标进行正向化处理，将其转化为正向指标，消除指标量纲对评价结果的影响，需要对指标值进行无量纲处理，运用极值处理法将各指标值归一化至[0，1]区间。
[0024]所述的步骤5具体为：为了能够综合反映专家经验和指标数据值本身对权重的影响，首先采用层次分析法确定主观权重，然后运用熵权法确定客观权重，最后将二者线性组
合确定综合权重。
[0025]所述的步骤6中的层次分析法即AHP是通过层次构造和比率分析将定性判断与定量分析相结合，提高决策的有效性；其中，目标层为台区低碳水平评估，准则层为评价指标，方案层为不同地域的典型台区；根据信息熵的定义，某个指标的熵值越小，说明其所提供的信息量越多，在评价中起的作用越大，权重应该越大，反之亦然。
[0026]所述的步骤6中的熵权法是利用求得指标信息熵值，确定其权重大小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：步骤1：计算台区所在节点的节点碳势；步骤2：计算台区负荷侧最大碳减排量；步骤3：构建低碳台区评估指标；步骤4：指标预处理；步骤5：采用指标综合赋权方法确定综合权重；步骤6：采用优劣解距离法计算评估结果。2.如权利要求1所述的一种考虑负荷侧减碳潜力的台区低碳运行综合评估方法，其特征在于：所述的步骤1具体为：相比于输电网，大多数配电网是辐射型拓扑结构，处于开环运行状态，这使得网络中不存在环流；采用碳排放流的直接算法进行计算，具体包括以下步骤：步骤1.1：根据碳排放的直接解法，假设台区所在的主网系统共有N个节点，其中有M个节点存在负荷，K个节点存在发电机组；步骤1.2：首先求解某时间段全网的潮流分布，在此基础上生成下述各类矩阵，从而得到系统每个节点的碳势；步骤1.3：其中，支路潮流分布矩阵P
B
＝(P
Bij
)
N
×
N
，描述系统中连接各节点的支路上有功潮流分布；机组注入分布矩阵P
G
＝(P
Gkj
)
K
×
N
，描述发电机组与节点的连接关系以及机组有功出力情况；负荷分布矩阵P
L
＝(P
Lmj
)
M
×
N
，描述负荷与节点的连接关系以及有功负荷量；节点有功通量矩阵P
N
＝(P
Nij
)
N
×
N
，描述节点的有功潮流流入量，不考虑节点的流出量；步骤1.4：从而可以得到系统中节点的碳势，以上可以计算出主网各节点的碳势，结合该时间段内流过各节点的有功潮流，可以得到各节点的碳排放量；步骤1.5：配电网整体可以看作主网中的一个负荷节点，因此，计算出配电网与主网相连节点的碳势就可推算出配电网内各节点的碳势；同理，台区也可看作配电网中的一个负荷节点，根据台区的负荷量和节点碳势可得到台区的碳排放量；步骤1.6：当台区内不存在分布式电源和储能设备时，任一台区节点的电能来源为配电网的潮流流入，其碳势均等于配电网与主网相连节点的碳势；步骤1.7：当台区内存在分布式电源和储能设备时，其节点碳势会受到新能源出力和储能放电的影响，因此需要考虑储能设备的碳排放流模型；步骤1.8：当储能处于充电状态时，可将其视为负荷，累积的电量和碳流量可以通过所在台区节点的碳势和其充电功率计算得到；步骤1.9：当储能处于放电状态时，可将其视为发电机组，台区碳排放流的计算方法将发电侧产生的碳排放通过有功潮流的流动转移至负荷侧，根据台区的节点碳势和负荷量可得到一段时间内该...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪锋，张克勇，刘智强，王冠瑞，耿新，胡志军，贾子昊，李伟东，郭姚超，张婷，程龙，刘泽清，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司平顶山供电公司，
类型：发明
国别省市：