【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，特别是涉及一种多节点系统的碳排放因子动态计算方法及装置。
技术介绍
1、目前传统碳排放计算主要根据系统发电电源的碳排放因子和发电量进行计算，无法评估用户用电对应的碳排放，难以计算针对不同新能源渗透率对应的节点碳排放，传统基于潮流计算的碳排放流主要针对节点电源总体出力进行计算，无法对同一节点相连的多个同类电源出力进行分别优化，并且参数多、结构复杂、计算量大，限制了实际生产过程中对于各节点机组出力调控的快速计算需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种多节点系统的碳排放因子动态计算方法及装置，完善了动态计算系统碳因子的全流程，提高了动态计算多节点系统碳排放因子的准确性，提升了各节点机组开机组合低碳调控的效果。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多节点系统的碳排放因子动态计算方法，包括：
3、获取系统各节点之间的连接关系，根据所述连接关系形成节点链接矩阵；其中，所述链接矩阵包括支路潮流链接矩阵、机组链接矩阵、负荷链接矩阵和新能源链接矩阵；
4、根据所述节点链接矩阵构建若干个约束条件；
5、基于若干个所述约束条件，建立考虑系统成本的系统运行模拟模型，并通过优化所述系统运行模拟模型得出系统的最优运行状态；
6、基于系统的最优运行状态对应的数据，计算系统的节点有功通量矩阵；
7、获取系统的机组碳排放因子矩阵，结合所述节点有功通量矩阵，计算得出系统各节点的碳势；
8、根据系
9、进一步地，所述根据所述节点链接矩阵构建若干个约束条件，具体为：
10、基于所述节点链接矩阵构建支路潮流分布矩阵、机组注入分布矩阵、负荷分布矩阵、需求侧响应分布矩阵、负荷缺电分布矩阵和新能源弃电分布矩阵；
11、构建基于所述支路潮流分布矩阵、所述机组注入分布矩阵、所述负荷分布矩阵、所述需求侧响应分布矩阵、所述负荷缺电分布矩阵和所述新能源弃电分布矩阵的功率平衡约束，具体公式为：
12、
13、式中，为节点n流入节点i的流入功率；为连接在节点i的发电机组k的发电功率；为连接在节点i的需求侧响应m的响应功率；为连接在节点i的负荷m的缺电功率；为连接在节点i的负荷m的用电功率；为节点i流向节点n的流出功率；n为系统的节点个数；k为系统的电源节点个数；m为系统的负荷节点个数；l为系统发生弃电的新能源节点个数；
14、构建发电技术约束，具体公式为：
15、
16、
17、
18、
19、
20、
21、
22、式中，为常规机组的集合；为可再生能源机组的集合；和分别为机组的最小与最大技术出力水平；为机组的启停状态；为常规机组容量；为常规机组t时刻的发电功率；为机组最大向上爬坡能力；为机组最大向下爬坡能力；和分别为机组在t时刻的启动动作和关停动作；为机组的最小持续开机时间；为机组的最小持续停机时间；为可再生能源机组预测能量因子；
23、构建储能系统约束，具体公式为：
24、
25、
26、
27、
28、式中，为储能的能量状态；为时间间隔；为储能的充电功率；为储能的充电效率；为储能的放电功率；为储能的放电效率；为储能的剩余电量；为储能放电功率的最小值；为储能放电功率的最大值；为储能在周期内的初始能量；为储能在周期内的末状态能量；
29、构建系统发电充裕性约束，具体公式为：
30、
31、式中，为发电机的可信容量系数；为储能的可信容量系数；为常规机组容量；为储能的剩余电量；为系统发电充裕性系数；为t时刻的重要负荷z的功率需求；z为重要负荷集合；
32、构建系统可靠性约束，具体公式为：
33、
34、式中，为储能s在t时刻的剩余电量；为储能的充放电效率；为节点i的重要负荷量；为针对重要负荷的保供电系数。
35、进一步地，所述基于所述节点链接矩阵构建支路潮流分布矩阵、机组注入分布矩阵、负荷分布矩阵、需求侧响应分布矩阵、负荷缺电分布矩阵和新能源弃电分布矩阵，具体为：
36、获取支路潮流预分布矩阵，利用所述支路潮流链接矩阵以点乘的形式对所述支路潮流预分布矩阵进行修正，得出支路潮流分布矩阵；
37、获取机组注入预分布矩阵，利用所述机组链接矩阵以点乘的形式对所述机组注入预分布矩阵进行修正，得出机组注入分布矩阵；
38、获取系统的负荷数据，形成每行仅1个元素不为0的负荷分布矩阵；
39、获取需求侧响应预分布矩阵，利用所述负荷链接矩阵以点乘的形式对所述需求侧响应预分布矩阵进行修正，得出需求侧响应分布矩阵；
40、获取负荷缺电预分布矩阵，利用所述负荷链接矩阵以点乘的形式对所述负荷缺电预分布矩阵进行修正，得出负荷缺电分布矩阵；
41、获取新能源弃电预分布矩阵，利用所述新能源链接矩阵以点乘的形式对所述新能源弃电预分布矩阵进行修正，得出新能源弃电分布矩阵。
42、进一步地，所述考虑系统成本的系统运行模拟模型，具体为：
43、系统运行模拟模型的目标函数由系统运维成本、碳排放成本和缺电成本组成，具体公式为：
44、
45、式中，为系统运维成本；为碳排放成本；为缺电成本；
46、其中，所述系统运维成本，具体公式为：
47、
48、式中，为系统运维成本；为固定运维成本；为机组发电成本；为机组启停成本；为需求侧响应的运行成本；为储能的运行成本；、、和分别为常规机组单位容量、需求侧响应单位容量、储能单位功率和储能单位容量对应的运维成本；为常规机组容量；为需求侧响应容量；为储能的剩余电量；为储能的放电功率；为对应主体的运行时长；t为系统的碳排放周期；、和为常规机组的发电成本系数；为常规机组t时刻的发电功率；为机组的启停状态；和分别为机组在t时刻的启动动作和关停动作；和分别为机组在t时刻的启动动作和关停动作；为需求侧响应在t时刻的单位功率运维成本；o表示需求侧响应主体的集合；为需求侧响应在t时刻的调整功率；为储能在t时刻的单位功率成本；e表示储能的集合；为储能在t时刻的放电功率；为储能的充放电效率；
49、所述碳排放成本，具体公式为：
50、
51、式中，为碳排放成本；为单位碳排放对应的惩罚成本；为机组g的运行时长；为机组g的碳排放因子；为常规机组t时刻的发电功率；
52、所述缺电成本，具体公式为：
53、
54、式中，为缺电成本；为单位缺供电量对应的惩罚成本；为节点i接入的负荷m的缺电时长；为通过节点i接入的负荷m在时刻t的缺电功率；m为系统的负荷节点个数；t为系统的碳排放周期；n为系统的节点个数。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述根据所述节点链接矩阵构建若干个约束条件，具体为：
3.根据权利要求2所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述基于所述节点链接矩阵构建支路潮流分布矩阵、机组注入分布矩阵、负荷分布矩阵、需求侧响应分布矩阵、负荷缺电分布矩阵和新能源弃电分布矩阵，具体为：
4.根据权利要求2所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述考虑系统成本的系统运行模拟模型，具体为：
5.根据权利要求4所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述基于系统的最优运行状态对应的数据，计算系统的节点有功通量矩阵，具体为：
6.根据权利要求5所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，在所述获取系统的最优运行状态对应的第一支路潮流分布矩阵后，还包括：
7.根据权利要求5所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述获取系统的机组碳排放因子矩阵，具
8.根据权利要求7所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述获取系统的机组碳排放因子矩阵，结合所述节点有功通量矩阵，计算得出系统各节点的碳势，具体为：
9.根据权利要求8所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述根据系统各节点的碳势，计算系统各节点负荷用电对应的碳排放量，具体为：
10.一种多节点系统的碳排放因子动态计算装置，其特征在于，包括：链接矩阵构建模块、约束条件构建模块、模型建立模块、有功通量计算模块、碳势计算模块和碳排放量计算模块；
...【技术特征摘要】
1.一种多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述根据所述节点链接矩阵构建若干个约束条件，具体为：
3.根据权利要求2所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述基于所述节点链接矩阵构建支路潮流分布矩阵、机组注入分布矩阵、负荷分布矩阵、需求侧响应分布矩阵、负荷缺电分布矩阵和新能源弃电分布矩阵，具体为：
4.根据权利要求2所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述考虑系统成本的系统运行模拟模型，具体为：
5.根据权利要求4所述的多节点系统的碳排放因子动态计算方法，其特征在于，所述基于系统的最优运行状态对应的数据，计算系统的节点有功通量矩阵，具体为：
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄欣，李峰，罗澍忻，江坷滕，李海波，蓝晓东，鲁宗相，何春庚，吴伟杰，赵敏彤，彭勃，郇嘉嘉，刘嘉文，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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