【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳排放流追踪，尤其涉及一种电力系统碳排放流追踪方法和装置。
技术介绍
1、二氧化碳排放是引起全球气候变化的主要原因。为达成减排目标，电力系统需要积极应对挑战，加快转型和改革步伐，以适应低碳、清洁、高效的发展要求。这要求电力系统采取更加节能环保的运行方式，加强能效管理和排放控制。因此，有必要对电力系统源、网、荷各个环节、进行时序的碳排放量追踪。
2、目前，业界普遍仅对单个时段的碳流进行追踪，没有将长周期的时序生产模拟仿真与碳流追踪结合起来，因此，无法合理量化负荷需求变化对发电侧碳排放的影响，也无法揭示碳流在电网中的时空分布变化。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种电力系统碳排放流追踪方法和装置，以解决上述提及的至少一个问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下方案：
3、根据本专利技术的第一方面，提供一种电力系统碳排放流追踪方法，所述方法包括：获取电力系统参数和电力市场参数；基于所述电力系统参数和所述电力市场参数，得到系统潮流功率数据；基于所述系统潮流功率数据运行基于比例共享原则的电力系统潮流追踪溯源程序完成碳排放流追踪得到火电机组对负荷需求功率的贡献；根据所述火电机组对负荷需求功率的贡献，进行电力系统碳排放强度计算得到火电机组对负荷碳排放强度的贡献。
4、作为本专利技术的一个实施例，上述方法中电力系统参数包括电源侧信息、电网侧信息以及负荷侧信息，所述电源侧信息包括火电机组的装机、所在母线、空载成本、爬坡
5、作为本专利技术的一个实施例，上述方法中基于所述电力系统参数和所述电力市场参数，得到系统潮流功率数据包括：基于所述电力系统参数和所述电力市场参数确定电力系统内火电机组的成本以及新能源机组的时序功率曲线，将所述火电机组的成本和所述时序功率曲线作为安全约束机组组合模型的边界条件；设置电力系统安全约束机组组合模型以及相应约束条件；利用所述安全约束机组组合模型获取电力系统机组组合状态；设置电力系统安全约束经济调度模型以及相应约束条件；利用所述电力系统安全约束经济调度模型及电力系统机组组合状态得到系统潮流功率数据。
6、作为本专利技术的一个实施例，上述方法中安全约束机组组合模型的目标函数为：
7、
8、上式中，t为时段集合，颗粒度为1小时；i为机组集合，包含电力系统内所有上网运行的火电机组；j为所有负荷集合；l为支路集合；m为输电断面集合；为i机组t时段启动成本；为i机组空载成本；ui,t为i机组t时段运行/停运0-1变量；γ为松弛变量成本；s+，s-为目标规划中的松弛变量；其中为l支路松弛变量；为m输电断面松弛变量；为j负荷松弛变量；
9、所述安全约束机组组合模型的约束条件包括火电机组启动成本、火电机组成本段处理限制、火电机组总出力、火电机组出力上限、火电机组出力下限、火电机组上备用限制、火电机组下备用限制、火电机组启停变量约束、火电机组启动响应时长约束、火电机组最小运行时长约束、火电机组最小停运时长约束、火电机组爬坡约束、功率平衡约束和支路潮流约束。
10、作为本专利技术的一个实施例，上述方法中安全约束经济调度模型的目标函数为：
11、
12、上式中，pthermal,i,t,b为i火电机组t时段b功率段的出力；为i火电机组t时段b功率段的电能量成本；i为火电机组集合；b为机组功率段集合；
13、所述安全约束经济调度模型的约束条件包括火电机组出力上限约束、火电机组总出力约束、火电机组上下爬坡约束、全系统功率平衡约束、输电线路安全约束和新能源机组出力上限约束。
14、作为本专利技术的一个实施例，上述方法中基于所述系统潮流功率数据运行基于比例共享原则的电力系统潮流追踪溯源程序完成碳排放流追踪得到火电机组对负荷需求功率的贡献包括：基于所述系统潮流功率数据建立各火电机组对各节点流入功率贡献表达式；基于比例共享原则，建立各火电机组对各线路潮流功率的贡献表达式；建立各火电机组对负荷需求功率的贡献表达式，并基于所述各火电机组对负荷需求功率的贡献表达式得到火电机组对负荷需求功率的贡献。
15、作为本专利技术的一个实施例，上述方法中根据所述火电机组对负荷需求功率的贡献，进行电力系统碳排放强度计算得到火电机组对负荷碳排放强度的贡献包括：
16、利用下式计算得到各火电机组的碳排放强度：
17、ethermal，i＝μ·ef
18、
19、上式中，ethermal,i为i火电机组的碳排放强度，μi为i火电机组的碳排放燃料活动系数，efi为i火电机组的碳排放因子，p0为火电机组的额定负荷功率，β0、μ0、bg0为火电机组参数碳排放相关参数，其值据火电机组的额定容量而定；
20、利用下式计算各火电机组对负荷的碳排放强度贡献：
21、efj＝elj·ethermal，i
22、上式中，efj为火电机组i对负荷j的碳排放强度贡献，elj第i个火电机组对第j个负载需求功率的贡献。
23、根据本专利技术的第二方面，提供一种电力系统碳排放流追踪装置，所述装置包括：参数获取单元，用于获取电力系统参数和电力市场参数；模拟仿真单元，用于基于所述电力系统参数和所述电力市场参数，得到系统潮流功率数据；碳追踪单元，用于基于所述系统潮流功率数据运行基于比例共享原则的电力系统潮流追踪溯源程序完成碳排放流追踪得到火电机组对负荷需求功率的贡献；排放强度计算单元，用于根据所述火电机组对负荷需求功率的贡献，进行电力系统碳排放强度计算得到火电机组对负荷碳排放强度的贡献。
24、作为本专利技术的一个实施例，上述装置中的电力系统参数包括电源侧信息、电网侧信息以及负荷侧信息，所述电源侧信息包括火电机组的装机、所在母线、空载成本、爬坡率、滑坡率、启动成本、最小出力和报价、新能源机组的装机、所在母线和时序功率预测，所述电网侧信息包括输电拓扑结构和输电线路阻塞，所述负荷侧信息包括负荷地理位置和时序功率；所述电力市场参数包括电力系统内各燃煤机组和燃气机组分段申报的电量和电价。
25、作为本专利技术的一个实施例，上述模拟仿真单元具体用于：基于所述电力系统参数和所述电力市场参数确定电力系统内火电机组的成本以及新能源机组的时序功率曲线，将所述火电机组的成本和所述时序功率曲线作为安全约束机组组合模型的边界条件；设置电力系统安全约束机组组合模型以及相应约束条件；利用所述安全约束机组组合模型获取电力系统机组组合状态；设置电力系统安全约束经济调度模型以及相应约束条件；利用所述电力系统安全约束经济调度模型及电力系统机组组合状态得到系统潮流功率数据。
26、作为本专利技术的一个实施例，上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述电力系统参数包括电源侧信息、电网侧信息以及负荷侧信息，所述电源侧信息包括火电机组的装机、所在母线、空载成本、爬坡率、滑坡率、启动成本、最小出力和报价、新能源机组的装机、所在母线和时序功率预测，所述电网侧信息包括输电拓扑结构和输电线路阻塞，所述负荷侧信息包括负荷地理位置和时序功率；所述电力市场参数包括电力系统内各燃煤机组和燃气机组分段申报的电量和电价。
3.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述基于所述电力系统参数和所述电力市场参数，得到系统潮流功率数据包括：
4.如权利要求3所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述安全约束机组组合模型的目标函数为：
5.如权利要求3所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述安全约束经济调度模型的目标函数为：
6.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述的基于所述系统潮流功率数据运行基于比例共享原则的电力系统潮
7.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述的根据所述火电机组对负荷需求功率的贡献，进行电力系统碳排放强度计算得到火电机组对负荷碳排放强度的贡献包括：
8.一种电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述装置包括：
9.如权利要求8所述的电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述电力系统参数包括电源侧信息、电网侧信息以及负荷侧信息，所述电源侧信息包括火电机组的装机、所在母线、空载成本、爬坡率、滑坡率、启动成本、最小出力和报价、新能源机组的装机、所在母线和时序功率预测，所述电网侧信息包括输电拓扑结构和输电线路阻塞，所述负荷侧信息包括负荷地理位置和时序功率；所述电力市场参数包括电力系统内各燃煤机组和燃气机组分段申报的电量和电价。
10.如权利要求8所述的电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述模拟仿真单元具体用于：基于所述电力系统参数和所述电力市场参数确定电力系统内火电机组的成本以及新能源机组的时序功率曲线，将所述火电机组的成本和所述时序功率曲线作为安全约束机组组合模型的边界条件；设置电力系统安全约束机组组合模型以及相应约束条件；利用所述安全约束机组组合模型获取电力系统机组组合状态；设置电力系统安全约束经济调度模型以及相应约束条件；利用所述电力系统安全约束经济调度模型及电力系统机组组合状态得到系统潮流功率数据。
11.如权利要求10所述的电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述安全约束机组组合模型的目标函数为：
12.如权利要求10所述的电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述安全约束经济调度模型的目标函数为：
13.如权利要求8所述的电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述碳追踪单元具体用于：基于所述系统潮流功率数据建立各火电机组对各节点流入功率贡献表达式；基于比例共享原则，建立各火电机组对各线路潮流功率的贡献表达式；建立各火电机组对负荷需求功率的贡献表达式，并基于所述各火电机组对负荷需求功率的贡献表达式得到火电机组对负荷需求功率的贡献。
14.如权利要求8所述的电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述排放强度计算单元具体用于：
15.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述电力系统参数包括电源侧信息、电网侧信息以及负荷侧信息，所述电源侧信息包括火电机组的装机、所在母线、空载成本、爬坡率、滑坡率、启动成本、最小出力和报价、新能源机组的装机、所在母线和时序功率预测，所述电网侧信息包括输电拓扑结构和输电线路阻塞，所述负荷侧信息包括负荷地理位置和时序功率；所述电力市场参数包括电力系统内各燃煤机组和燃气机组分段申报的电量和电价。
3.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述基于所述电力系统参数和所述电力市场参数，得到系统潮流功率数据包括：
4.如权利要求3所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述安全约束机组组合模型的目标函数为：
5.如权利要求3所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述安全约束经济调度模型的目标函数为：
6.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述的基于所述系统潮流功率数据运行基于比例共享原则的电力系统潮流追踪溯源程序完成碳排放流追踪得到火电机组对负荷需求功率的贡献包括：
7.如权利要求1所述的电力系统碳排放流追踪方法，其特征在于，所述的根据所述火电机组对负荷需求功率的贡献，进行电力系统碳排放强度计算得到火电机组对负荷碳排放强度的贡献包括：
8.一种电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述装置包括：
9.如权利要求8所述的电力系统碳排放流追踪装置，其特征在于，所述电力系统参数包括电源侧信息、电网侧信息以及负荷侧信息，所述电源侧信息包括火电机组的装机、所在母线、空载成本、爬坡率、滑坡率、启动成本、最小出力和报价、新能源机组的装机、所在母线和时序功率预测，所述电网侧信息包括输电拓扑结构和输电线路阻塞，所述负...
【专利技术属性】
技术研发人员：李朋，周卫青，白孝轩，周子龙，李超，丁立萍，吴华成，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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