【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳排放，尤其涉及一种用电区域碳减排多路径优化方法及装置。
技术介绍
1、在工业发展进程下，全球温室气体排放量急剧增加，导致全球变暖，甚至威胁到地球未来可持续发展。
2、电力行业是碳排放组成中最大的单一行业，占碳排放总量的40％以上，为了实现控排降碳的目标，电力系统亟须向绿色低碳转型。基于“发电-用电”实时平衡的特性，要在电力系统中实现减碳目标，不仅仅是发电侧降碳和电网侧调度，用电区域碳减排措施的实行同样至关重要。
3、而碳排放和碳管理的过程中，如何确定节能减排的路径是当前的难题之一，如何针对不同的企业发展情况，选择合理的减排路径，使得快速实现双碳目标，这是现有技术中缺乏的环节。此外，在实现双碳目标的过程中，不仅需要考虑经济成本，还需要同时考虑电力系统的稳定性，因为电力是国民经济基础行业，必须在充分考虑到电力行业特点和经济发展的基础上的情况下，实现双碳目标，进而选择合理的节能减排路径。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种用电区域碳减排多路径优化方法及装置，以解决目前对于用电区域无法确定合理的减排路径的问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种用电区域碳减排多路径优化方法，包括：
3、获取目标用电区域的电量数据；
4、基于电量数据和用电区域的用电碳排放量计算模型，确定目标用电区域的碳排放量；
5、基于目标用电区域的碳排放量、目标减排量和预先构建的多路径优化模型，确定目标用电区域的优化路
6、在一种可能的实现方式中，基于电量数据和用电区域的用电碳排放量计算模型，确定目标用电区域的碳排放量，包括：
7、基于电量数据和节点用电碳排放因子计算模型，确定目标节点在目标时段的用电碳排放因子；
8、基于所有目标节点的连接次序以及区域用户侧的用电碳排放因子计算模型，确定目标用电区域的用电碳排放因子；
9、基于目标用电区域的用电碳排放因子、目标时段内目标用电区域内用户用电功率和目标时段内目标用电区域内的网损功率，确定目标用电区域的碳排放量。
10、在一种可能的实现方式中，节点用电碳排放因子计算模型为：
11、
12、用电碳排放因子计算模型为：
13、
14、其中，ej,t和ρj,t分别为目标节点j在t时段的用电碳排放因子和流出碳流密度，和分别为与目标节点j相连的发电机组集合和向目标节点j注入有功功率的支路集合，pg,t和pl,t分别为发电机组g在t时段的发电功率和支路l在t时段的有功注入,eg和ρl,t分别为发电机组g的碳排放强度和支路l在t时段的流出碳流密度，em,n,t为所求区域m在t时段的区域用电碳排放因子，n为所求区域范围内的非悬空节点集合，pj,t为节点j在t时段的负荷功率。
15、在一种可能的实现方式中，目标用电区域的碳排放量cem,t为：
16、cem,t＝em,n,t(pc,m,t+αpm,l,t)δt；
17、其中，pc,m,t为t时段目标用电区域内用户用电功率,pm,l,t是目标用电区域t时段的网损功率，α是网损分配至用户侧的相关系数，取0≤α≤1。
18、在一种可能的实现方式中，基于目标用电区域的碳排放量、目标减排量和预先构建的多路径优化模型，确定目标用电区域的优化路径，包括：
19、对多路径优化模型进行求解，确定满足目标减排量下的成本最小的碳减排路径，并分别计算每种减排路径的碳减排量。
20、在一种可能的实现方式中，多路径优化模型包括火电改新能源装机碳减排模型、燃油汽车改电动汽车碳减排模型、火电机组低碳化改造碳减排模型和加大储能容量碳减排模型，火电改新能源装机碳减排模型用于确定火电改新能源装机成本和火电改新能源装机碳减排量，燃油汽车改电动汽车碳减排模型用于确定燃油汽车改电动汽车成本和燃油汽车改电动汽车碳减排量，火电机组低碳化改造碳减排模型用于确定火电机组低碳化改造成本和火电机组低碳化碳减排量，加大储能容量碳减排模型用于确定加大储能容量成本和加大储能容量碳减排量。
21、在一种可能的实现方式中，多路径优化模型为：
22、
23、火电改新能源装机碳减排模型为：
24、
25、燃油汽车改电动汽车碳减排模型为：
26、
27、火电机组低碳化改造碳减排模型为：
28、
29、加大储能容量碳减排模型为：
30、
31、其中，q为目标函数，ci表示为i项碳减排措施的成本，si为i项碳减排措施的碳减排量，sg为设立的目标减排量；b为新增建设的新能源装机容量，a、c分别为原有新能源装机容量和区域装机总容量，ct、co分别为单位容量的投资成本和运营成本，ele为用电量，f1、k1分别为区域的火电发电供电标准煤耗和标准煤碳排放系数；d1为新增电动汽车数量，dt、dt,ele为区域汽车总保有量和原有电动汽车保有量，m为年行驶里程，agas、aele为平均单位里程耗油量和耗电量，calgas为汽油热值，k2,gas为汽油热值碳排放因子，k2,ele为区域用电碳排放因子；cp，ele、cs，gas分别是电动汽车的平均购置成本和燃油车的平均出售的成本收回额，pele、pgas是区域平均电价、油价；sccus、sbio、schl分别代表碳捕集技术的碳捕集量、使用生物质和绿氨代替的煤炭的碳排放量，gbio、gchl、gcoal是生物质、绿氨掺烧量和机组燃煤量，calbio、calchl、calcoal为生物质、绿氨、标准煤单位热值，cccus、cbio、cchl为三项成本，cm、ck是ccus技术的单位容量改造成本和单位容量总维护成本，h为改造机组容量，pbio、pchl为购买生物质和绿氨的单位购买价格；ce、cp、cm为储能的单位容量成本、单位功率建设成本和单位功率维护成本；ey、emax、pmax为区域原有储能容量、新建设储能的最大容量和额定功率。
32、在一种可能的实现方式中，获取目标用电区域的电量数据后，还包括：
33、基于权限管理对电量数据进行查询、使用和预处理；其中，预处理包括清洗、转换和归一化处理。
34、在一种可能的实现方式中，电量数据包括目标用电区域内与目标节点连接的发电机组的有功出力和碳排放强度，注入目标节点的其他支路的有功注入和碳流密度，目标用电区域内用户用电功率、区域网损功率、区域电源结构和区域用电量中的至少一个或多个。
35、第二方面，本专利技术实施例提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述基于所述电量参数和用电区域的用电碳排放量计算模型，确定所述目标用电区域的碳排放量，包括：
3.根据权利要求2所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述节点用电碳排放因子计算模型为：
4.根据权利要求2所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述目标用电区域的碳排放量CEm,t为：
5.根据权利要求1所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述多路径优化模型还包括火电改新能源装机碳减排模型、燃油汽车改电动汽车碳减排模型、火电机组低碳化改造碳减排模型和加大储能容量碳减排模型，所述火电改新能源装机碳减排模型用于确定火电改新能源装机成本和火电改新能源装机碳减排量，所述燃油汽车改电动汽车碳减排模型用于确定燃油汽车改电动汽车成本和燃油汽车改电动汽车碳减排量，所述火电机组低碳化改造碳减排模型用于确定火电机组低碳化改造成本和火电机组低碳化碳减排量，所述加大储能容量碳减排模型用于确定加大储能容量成本
6.根据权利要求1或5所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述基于所述目标用电区域的碳排放量、目标减排量和预先构建的多路径优化模型，确定所述目标用电区域的优化路径，包括：
7.根据权利要求5所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述多路径优化模型为：
8.根据权利要求1-7任一项所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述获取目标用电区域的电量参数后，还包括：
9.根据权利要求1-7任一项所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述电量参数包括所述目标用电区域内与目标节点连接的发电机组的有功出力和碳排放强度，注入所述目标节点的其他支路的有功注入和碳流密度，所述目标用电区域内用户用电功率、区域网损功率、区域电源结构和区域用电量中的至少一个或多个。
10.一种用电区域碳减排多路径优化装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述基于所述电量参数和用电区域的用电碳排放量计算模型，确定所述目标用电区域的碳排放量，包括：
3.根据权利要求2所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述节点用电碳排放因子计算模型为：
4.根据权利要求2所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述目标用电区域的碳排放量cem,t为：
5.根据权利要求1所述的用电区域碳减排多路径优化方法，其特征在于，所述多路径优化模型还包括火电改新能源装机碳减排模型、燃油汽车改电动汽车碳减排模型、火电机组低碳化改造碳减排模型和加大储能容量碳减排模型，所述火电改新能源装机碳减排模型用于确定火电改新能源装机成本和火电改新能源装机碳减排量，所述燃油汽车改电动汽车碳减排模型用于确定燃油汽车改电动汽车成本和燃油汽车改电动汽车碳减排量，所述火电机组低碳化改造碳减排模型用于确定火电机组低碳化改造成...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭捷，马浩，刘曼，赵建利，李童飞，刘梦婕，焦雷，许小峰，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司综合服务中心，
类型：发明
国别省市：
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