【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳排放分析领域，具体涉及一种基于光电参数的道路照明碳排放分析方法及系统。
技术介绍
1、随着全球对气候变化和环境保护的重视，能源消耗和碳排放成为各国政府和企业关注的重要问题。在这一背景下，照明系统作为城市能源消耗的重要组成部分，其能耗和碳排放问题日益成为关注焦点，碳排放分析成为对城市能源消耗和环境影响进行评估和管理的重要手段。现有方法只考虑照明设备的基本参数，而未考虑其他因素对能耗和碳排放的影响，如环境光照情况、气候条件等，从而影响了分析结果的全面性和准确性；道路照明系统所需要的能源主要来源于电能，对道路照明的碳排放计算与碳排放特征依赖于道路照明系统的能耗计算，由于道路照明系统分布较为广阔分散，道路照明的设置会随道路不同时期交通量的变化而变化，具有不确定性的特点，采集的设备数据精确度低下；传统的道路照明系统设计多参考相似工程案例和经验数据，难以保证在规范要求之下，使照明布灯参数做到最优，增加了不必要的照明能耗；道路照明设备的实际使用时长与末端设备的更新换代情况也难以精确估计，导致能耗计算结果与实际情况偏离，从而影响能源管理及碳资产管理人员对能源的调配分析。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于光电参数的道路照明碳排放分析方法及系统；
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，包括：
4、s1：预设道路照明碳排放计算区域，在所述道路照明碳排放计算
5、s2：根据所述道路照明设备的能源来源设置碳排放系数，根据所述光电参数计算所述道路照明设备的区域碳排放系数；
6、s3：通过所述区域碳排放系数和所述道路照明设备的位置信息构建碳排放分析模型，根据所述道路照明碳排放计算区域的碳排放限额和所述碳排放分析模型中照明设备的拓扑结构进行优化调度分析得到减排优化结果；
7、s4：根据所述减排优化结果调节道路照明碳排放计算区域内的对应的道路照明设备的启动功率和运行时间。
8、具体地，所述光电参数测量方式为：在所述道路照明碳排放计算区域内预设测量位置，在所述测量位置设置光照度计，通过所述光照度计获取照度，并根据所述照度计算所述道路照明碳排放区域内照明设备的区域光通量。
9、具体地，所述区域光通量计算方法为：
10、根据所述道路照明设备位置和所述测量位置构建光源模型，将所述道路照明设备作为朗伯光源，通过所述光源模型计算所述道路照明设备在所述测量位置的照度分布，计算公式为：
11、
12、其中，(x,y,z)为测量位置测量面的坐标，(x0,y0,z0)为照明设备的几何中心点坐标，e(x,y,z)为照明设备在测量位置测量面上的照度，z为测量位置与道路照明设备间的距离，m为照明设备的发光特性系数，lled为照明设备的辐射亮度，aled为照明设备的发光面积；
13、统计所述测量位置测量的照度，并通过所述测量位置测量的照度与所述照明设备的照明面积计算得到对应所述照明设备的光通量。
14、具体地，所述碳排放系数计算方法为：
15、s201：根据所述光电参数计算所述道路照明设备的能耗量，计算公式为：
16、
17、其中，e为能耗量，n为碳排放计算区域内照明设备总数，i为照明设备计数，ηi为照明设备中单个灯具的光效，li为照明设备的光通量，ti为照明设备的所述运行时长，numi为灯具数量；
18、s202：根据所述道路照明碳排放计算区域的地区能源分布信息确定供电区域，根据所述能耗量和所述供电区域的燃料效率和输电损耗得到区域电网发电量；
19、s203：获取区域能源平衡表，通过区域能源平衡表中的电力输送损失统计量和道路照明终端消费量计算所述道路照明碳排放计算区域的线损比率，计算公式为：λe＝eloss/(ef+eloss)，其中，λe为线损比率，eloss为电力输送损失量，ef为道路照明终端消费量；
20、s204：根据电网的总发电量和对应的总碳排放量计算所述区域电网发电量对应的碳排放量，通过地区电力工业统计信息获取区域电网间的电能交换信息，通过所述区域电网发电量对应的碳排放量和所述电能交换信息以及所述线损比率计算所述碳排放计算区域的碳排放系数，计算公式为：
21、
22、其中，ee为碳排放计算区域的碳排放系数，ce为区域发电碳排放总量，ei为区域发电量，j为区域电网计数，n为发生电能交换的区域电网总量，eij.out为碳排放计算区域的区域电网i向区域电网j的电力输出量，eij.in为碳排放计算区域的区域电网i由区域电网j的电力输入量，λe为线损比率。
23、具体地，所述碳排放分析模型的运行过程为：
24、将所述道路照明设备设为边缘节点，通过区域电网节点的支路碳流密度计算所述边缘节点的碳排放流；
25、根据所述边缘节点的碳排放流和所述道路照明设备的输出功率限额构建边缘节点碳排放约束，根据所述道路照明碳排放计算区域的碳排放限额和照明管理分区的照明基本需求构建区域碳排放约束；
26、以最小化碳排放成本构建优化目标函数，对边缘节点的功率和运行时间进行动态赋值得到优化目标集合，提取所述优化目标集合中所述边缘节点的碳排放流小于所述边缘节点碳排放约束和所述区域碳排放约束的功率和运行时间的线性组合，通过所述优化目标函数计算所述线性组合的碳排放成本，将所述碳排放成本中最小值对应的边缘节点的功率和运行时间作为减排优化结果。
27、所述优化目标函数以所述边缘节点的对应的功率和运行时长为控制变量，表达式为：f(w，t)＝ee(e(w，t))，其中，f(w,t)为优化目标函数计算的碳排放成本，e(w,t)为照明设备功率和运行时长对应的能耗量，ee为对应的区域碳排放系数；所述支路碳流密度为所述边缘节点的碳排放系数与连接所述区域电网节点的支路长度的比值，所述碳排放流为所述边缘节点的所述支路碳流密度总和。
28、一种基于光电参数的道路照明碳排放分析系统，包括：数据测量模块、数据分析模块、优化调度模块、任务执行模块；
29、所述数据测量模块用于预设道路照明碳排放计算区域，在所述道路照明碳排放计算区域内采集道路照明设备的光电参数，所述光电参数包括照明设备的功率、光通量、使用时长；
30、所述数据分析模块用于根据所述道路照明设备的能源来源设置碳排放系数，根据所述光电参数计算所述道路照明设备的区域碳排放系数；
31、所述优化调度模块用于通过所述区域碳排放系数和所述道路照明设备的位置信息构建碳排放分析模型，根据所述道路照明碳排放计算区域的碳排放限额和所述碳排放分析模型中照明设备的拓扑结构进行优化调度分析得到减排优化结果；
32、所述任务执行模块用于根本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述光电参数测量方式为：在所述道路照明碳排放计算区域内预设测量位置，在所述测量位置设置光照度计，通过所述光照度计获取照度，并根据所述照度计算所述道路照明碳排放区域内照明设备的区域光通量。
3.根据权利要求2所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述区域光通量计算方法为：
4.根据权利要求1所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述碳排放系数计算方法为：
5.根据权利要求1所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述碳排放分析模型的运行过程为：
6.根据权利要求5所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述优化目标函数以所述边缘节点的对应的功率和运行时长为控制变量，表达式为：f(W,t)＝Ee(E(W,t))，其中，f(W,t)为优化目标函数计算的碳排放成本，E(W,t)为照明设备功率和运行时长对应的能耗量，Ee为对应
7.一种基于光电参数的道路照明碳排放分析系统，用于执行如权利要求1-6中任一项所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，包括：数据测量模块、数据分析模块、优化调度模块、任务执行模块；
...【技术特征摘要】
1.一种基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述光电参数测量方式为：在所述道路照明碳排放计算区域内预设测量位置，在所述测量位置设置光照度计，通过所述光照度计获取照度，并根据所述照度计算所述道路照明碳排放区域内照明设备的区域光通量。
3.根据权利要求2所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述区域光通量计算方法为：
4.根据权利要求1所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述碳排放系数计算方法为：
5.根据权利要求1所述的基于光电参数的道路照明碳排放分析方法，其特征在于，所述碳排放分析模型的运行...
【专利技术属性】
技术研发人员：程敏，江魏佳，程安，刘凯，郝斌，
申请(专利权)人：中机上动认证检测上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。