用电碳排放的关键机组识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用电碳排放的关键机组识别方法及装置，包括通过构建节点发电碳排放矩阵、节点注入功率矩阵以及线路潮流分布矩阵；从而计算机组对节点用电碳排放强度的灵敏度矩阵；计算机组对区域用电总碳排放速率的灵敏度；对灵敏度进行修正，得到可操作的灵敏度；根据可操作的灵敏度确定影响指定区域用电碳强度的关键机组。本发明专利技术定量分析各发电机组对指定区域内各节点的用电碳排放的灵敏度，进而得到各发电机组对区域总的用电碳排放的灵敏度，识别出对于减少该行政区域用电碳排放的关键机组，在此基础上综合考虑机组调度运行实际制约与影响因素，决策形成可减少该行政区域用电碳排放的关键机组，为制定行政区域的用电碳减排路径提供参考。排路径提供参考。排路径提供参考。

【技术实现步骤摘要】
用电碳排放的关键机组识别方法及装置


[0001]本专利技术属于电力市场
，具体涉及一种用电碳排放的关键 机组识别方法及装置。

技术介绍

[0002]低碳电力是应对全球气候变暖、实现可持续发展的关键，发展低 碳电力刻不容缓，如何通过合理有效的系统规划使得电力系统能在稳 定运行的前提下实现碳减排成为了发展低碳电力的关键问题。电力系 统是互联大系统，行政区域用电电量对应的碳排放及碳强度同时受区 域内、外发电机组碳排放的影响，制定区域性的碳减排方案时，需要 识别影响最大的碳排放发电机组，实现有的放矢。传统的分析方法仅 根据能源消耗量等宏观数据进行碳排放量的计算，无法考虑电力系统 的拓扑结构和电能传输的基本物理特性，不仅在计算上缺乏准确性和 合理性，而且难以适应电力市场环境。目前缺少一种定量分析方法， 用来准确量化发电机组对指定行政区域用电总碳排放的影响程度。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用 电碳排放的关键机组识别方法及装置，以解决现有技术中缺少一种定 量分析方法以准确量化发电机组对指定行政区域用电总碳排放的影 响程度的问题。
[0004]为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用电碳排放的 关键机组识别方法，包括：
[0005]获取所有节点的碳排放数据以及发电机所在节点数据，构建节点 发电碳排放矩阵；
[0006]获取电网潮流数据以及发电机组发电数据，构建节点注入功率矩 阵以及线路潮流分布矩阵；
[0007]根据所述节点发电碳排放矩阵、节点注入功率矩阵以及线路潮流 分布矩阵计算机组对节点用电碳排放强度的灵敏度矩阵；
[0008]获取节点用电负荷功率数据，计算机组对区域用电总碳排放速率 的灵敏度；
[0009]对所述灵敏度进行修正，得到可操作的灵敏度；
[0010]根据所述可操作的灵敏度确定影响指定区域用电碳强度的关键 机组。
[0011]进一步的，所述获取发电机组的发电碳排放强度数据，包括：
[0012]根据发电机组的二氧化碳排放因子及其燃煤消耗量计算发电机 组发电的碳强度；其中所述发电机组为多个；
[0013]根据所述碳强度计算注入节点碳潮流；
[0014]获取节点输出碳强度；
[0015]根据发电数据计算得到所有节点的碳排放数据。
[0016]进一步的，所述计算发电机组发电的碳强度的计算公式为：
[0017][0018]其中，k
p
是电厂内的发电机组数量，P
Gi
和e
Gi
分别是机组i的有功出 力和碳强度。
[0019]进一步的，所述对所述灵敏度进行修正，得到可操作的灵敏度， 包括：
[0020]结合安全约束、运行约束、调度权限，灵敏度因子进行修正，得 到可操作的灵敏度S
′
G
；计算公式为
[0021]S
′
G
＝S
G
·
W1·
W2·
W3[0022]其中，S
G
为灵敏度，W1、W2、W3分别表示安全约束矩阵、运行 约束矩阵、调度权限矩阵，均为K
×
K矩阵，其k行k列元素表示机组k是 否受安全约束、运行约束、调度权限影响而不能进行调节，其他元素 为0，若机组k受相应元素影响而不能调节，对应元素为0，否则为1。
[0023]进一步的，所述根据所述可操作的灵敏度确定影响指定区域用电 碳强度的关键机组，包括：
[0024]对所述可操作的灵敏度进行降序排列，将排序在前的机组确定为 影响指定区域用电碳强度的关键机组。
[0025]进一步的，还包括：
[0026]对影响指定区域用电碳强度的关键机组调减电量。
[0027]进一步的，所述发电数据包括：
[0028]电力和电量数据。
[0029]本申请实施例提供一种用电碳排放的关键机组识别装置，包括：
[0030]第一获取模块，用于获取所有节点的碳排放数据以及发电机所在 节点数据，构建节点发电碳排放矩阵；
[0031]第二获取模块，用于获取电网潮流数据以及发电机组发电数据， 构建节点注入功率矩阵以及线路潮流分布矩阵；
[0032]第一计算模块，用于根据所述节点发电碳排放矩阵、节点注入功 率矩阵以及线路潮流分布矩阵计算机组对节点用电碳排放强度的灵 敏度矩阵；
[0033]第二计算模块，用于获取节点用电负荷功率数据，计算机组对区 域用电总碳排放速率的灵敏度；
[0034]修正模块，用于对所述灵敏度进行修正，得到可操作的灵敏度；
[0035]确定模块，用于根据所述可操作的灵敏度确定影响指定区域用电 碳强度的关键机组。
[0036]本专利技术采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：
[0037]本专利技术提供一种用电碳排放的关键机组识别方法及装置，通过研 究碳排放在电力网络中的分布特性，辨识出对于减少该行政区域用电 碳排放的关键机组，为制定行政区域的用电碳减排路径提供参考。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而 易见地，下面描述中的附图仅仅是
本专利技术的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术用电碳排放的关键机组识别方法的步骤示意图；
[0040]图2为本专利技术用电碳排放的关键机组识别装置的结构示意图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术 的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一 部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域 普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实 施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0042]下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的用电碳排 放的关键机组识别方法及装置。
[0043]碳排放，使用字符F表示，是指因某些活动造成的碳排放量，单 位为公斤二氧化碳(kgCO2)。
[0044]碳排放速率，使用字符R表示，是指单位时间内的碳排放量，单位为公斤 二氧化碳/小时(kgCO2/h)。
[0045]碳排放强度，使用字符e表示，是指单位电能量对应的碳排放量，单位为公 斤二氧化碳/千瓦时(kgCO2/kWh)。
[0046]节点个数，使用字符N表示。
[0047]如图1所示，本申请实施例中提供的用电碳排放的关键机组识别 方法，包括：
[0048]S101，获取所有节点的碳排放数据以及发电机所在节点数据，构 建节点发电碳排放矩阵；
[0049]S102，获取电网潮流数据以及发电机组发电数据，构建节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用电碳排放的关键机组识别方法，其特征在于，包括：获取所有节点的碳排放数据以及发电机所在节点数据，构建节点发电碳排放矩阵；获取电网潮流数据以及发电机组发电数据，构建节点注入功率矩阵以及线路潮流分布矩阵；根据所述节点发电碳排放矩阵、节点注入功率矩阵以及线路潮流分布矩阵计算机组对节点用电碳排放强度的灵敏度矩阵；获取节点用电负荷功率数据，计算机组对区域用电总碳排放速率的灵敏度；对所述灵敏度进行修正，得到可操作的灵敏度；根据所述可操作的灵敏度确定影响指定区域用电碳强度的关键机组。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取发电机组的发电碳排放强度数据，包括：根据发电机组的二氧化碳排放因子及其燃煤消耗量计算发电机组发电的碳强度；其中所述发电机组为多个；根据所述碳强度计算注入节点碳潮流；获取节点输出碳强度；根据发电数据计算得到所有节点的碳排放数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算发电机组发电的碳强度的计算公式为：其中，k
p
是电厂内的发电机组数量，P
Gi
和e
Gi
分别是机组i的有功出力和碳强度。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述灵敏度进行修正，得到可操作的灵敏度，包括：结合安全约束、运行约束、调度权限，灵敏度因子进行修正，得到可操作的灵敏度S
′
G
；计算公式为S
′
G
＝S
G
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊旭，邵华强，周海妮，孙安国，牟欣玮，丛志鹏，陈芬，杜潇，高月龙，宋峰，王亮亮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司烟台供电公司，
类型：发明
国别省市：