一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算方法及系统，所述方法基于电网拓扑结构和电网调度运行数据，通过潮流计算确定电网在时段t的潮流分布；根据所述潮流分布计算基于空间尺度确定的电力系统节点在时段t的电量和碳排放量；根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述电力系统节点在所述时段t的节点初始供电排放因子；当电网中存在购买绿电的电力用户时，根据设置的修正模型计算节点最终供电排放因子；当电网中不存在购买绿电的电力用户时，所述节点初始供电排放因子为节点最终供电排放因子。所述方法和系统提供更细粒度的电网供电排放因子，并考虑绿电交易影响确保绿色电力环境属性的唯一性，提升电网平均排放因子计算精确度。因子计算精确度。因子计算精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及低碳电力
，并且更具体地，涉及一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算方法及系统。

技术介绍

[0002]电网排放因子指每单位购入使用电量所对应的二氧化碳排放量，根据使用场景不同，分为两类：一是电网平均排放因子，用于计算温室气体排放量；二是电网基准线排放因子，用于计算温室气体减排量。本专利技术主要是针对电网平均排放因子提出适用于多时空尺度的电网平均排放因子，即节点供电排放因子。电网平均排放因子用于地区、行业、企业及其他单位核算电力消费所隐含的二氧化碳排放量，因此，通过计算节点供电排放因子，能够核算电力消费所隐含的二氧化碳排放量，从而有用于碳交易市场中的碳排放量交易。但是现有技术中的节点供电因子计算存在如下缺点：一是空间尺度只有全国、区域、省等地理空间的划分，无法满足更细空间尺度的电网排放因子的需求；二是更新频率低，与电网实际运行数据更新频率差距较大，亟需提升其计算数据的时效性；三是未考虑绿电交易的影响。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中计算节点供电排放因子时存在的空间尺度大，更新频率低导致计算数据时效性低，以及未考虑绿电交易的问题，本专利技术提供基于潮流分布的节点供电排放因子计算方法及系统。
[0004]根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算方法，所述方法包括：基于电网拓扑结构和电网调度运行数据，通过潮流计算确定电网在时段t的潮流分布；根据所述潮流分布计算基于空间尺度确定的电力系统节点在时段t的电量和碳排放量；根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述电力系统节点在所述时段t的节点初始供电排放因子；当电网中存在购买绿电的电力用户时，根据设置的修正模型计算节点最终供电排放因子；当电网中不存在购买绿电的电力用户时，所述节点初始供电排放因子为节点最终供电排放因子。
[0005]可选地，所述方法还包括：当存在购买绿电的电力用户时，根据所述节点初始供电排放因子、购买绿电的电
力用户的绿电购买量和用电量计算绿电用户级排放因子，其中，所述绿电用户级排放因子的计算公式为：的计算公式为：——时段t内购买绿电的电力用户j排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内向购买绿电的电力用户j供电的节点m初始供电排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内购买绿电的电力用户j的总用电电量，MWh；——时段t内购买绿电的电力用户j购买的绿电电量，MWh。
[0006]可选地，根据所述潮流分布计算基于空间尺度确定的电力系统节点在时段t的电量和碳排放量，包括：基于空间尺度确定电力系统节点，其中，当空间尺度最小时，电力系统节点是母线、变压器，当空间尺度不是最小时，按照电网调控管辖范围确定节点；根据所述潮流分布计算在时段t注入每个电力系统节点的电量，其中，电能输送过程中的支路网损电量归算至受端节点，所述潮流分布包括电网中各支路的有功功率和功率流向；根据电网中源侧机组的发电量和发电产生的碳排放量计算每个源侧机组的电源排放因子；基于比例共享原则，根据所述电源排放因子，支路有功功率和功率流向计算在时段t转移到每个电力系统节点的碳排放量。
[0007]可选地，根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述电力系统节点在所述时段t的节点初始供电排放因子，其中，所述节点初始供电排放因子的计算公式为：所述节点初始供电排放因子的计算公式为：——时段t内节点n的初始供电排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内流入节点n的电量，MWh；——时段t内转移至节点n的间接碳排放量，tCO2；——转移至节点n的间接碳排放量的时间函数；——流入节点n的电量的时间函数。
[0008]可选地，当电网中存在购买绿电的电力用户时，根据设置的修正模型计算节点最终供电排放因子，包括：当设置的修正模型为电力系统节点按比例分配碳排放量时计算最终供电排放因子，其中，最终供电排放因子的计算公式为：放因子的计算公式为：——时段t内节点n的最终供电排放因子，kgCO2/kWh；
——不考虑绿电交易时，时段t内转移至节点n的间接碳排放量，tCO2;J——时段t内购买绿电的电力用户的用户总个数；N——电力系统节点总个数；——时段t内向购买绿电的电力用户j供电的节点m的节点初始供电排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内购买绿电的电力用户购买的绿电电量，MWh；当设置的修正模型为电力系统节点按潮流自然分配碳排放量时计算最终供电排放因子，其包括：将电网中购买绿电的电力用户绿电用电量及其绿电供应方对应绿电发电量去除后，基于空间尺度重新确定新电力系统节点及运行状态；基于电网拓扑结构和电网调度运行数据，通过潮流计算确定电网在时段t的潮流分布；根据所述潮流分布计算所述新电力系统节点在时段t的电量和碳排放量；根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述新电力系统节点在所述时段t的节点最终供电排放因子。
[0009]根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算系统，所述系统包括：第一计算模块，用于基于电网拓扑结构和电网调度运行数据，通过潮流计算确定电网在时段t的潮流分布；第二计算模块，用于根据所述潮流分布计算基于空间尺度确定的电力系统节点在时段t的电量和碳排放量；第三计算模块，用于根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述电力系统节点在所述时段t的节点初始供电排放因子；第一结果模块，用于当电网中存在购买绿电的电力用户时，根据设置的修正模型计算节点最终供电排放因子；以及第二结果模块，用于当电网中不存在购买绿电的电力用户时，所述节点初始供电排放因子为节点最终供电排放因子。
[0010]可选地，所述系统还包括第三结果模块，用于当存在购买绿电的电力用户时，根据所述节点初始供电排放因子、购买绿电的电力用户的绿电购买量和用电量计算绿电用户级排放因子，其中，所述绿电用户级排放因子的计算公式为：所述绿电用户级排放因子的计算公式为：——时段t内购买绿电的电力用户j排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内向购买绿电的电力用户j供电的节点m初始供电排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内购买绿电的电力用户j的总用电电量，MWh；——时段t内购买绿电的电力用户j购买的绿电电量，MWh。
[0011]可选地，第二计算模块包括：
节点确认单元，用于基于空间尺度确定电力系统节点，其中，当空间尺度最小时，电力系统节点是母线、变压器，当空间尺度不是最小时，按照电网调控管辖范围确定节点；第一计算单元，用于根据所述潮流分布计算在时段t注入每个电力系统节点的电量，其中，电能输送过程中的支路网损电量归算至受端节点，所述潮流分布包括电网中各支路的有功功率和功率流向；第二计算单元，用于根据电网中源侧机组的发电量和发电产生的碳排放量计算每个源侧机组的电源排放因子；第三计算单元，用于基于比例共享原则，根据所述电源排放因子，支路有功功率和功率流向计算在时段t转移到每个电力系统节点的碳排放量。
[0012]可选地，第三计算模块根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算方法，其特点在于，所述方法包括：基于电网拓扑结构和电网调度运行数据，通过潮流计算确定电网在时段t的潮流分布；根据所述潮流分布计算基于空间尺度确定的电力系统节点在时段t的电量和碳排放量；根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述电力系统节点在所述时段t的节点初始供电排放因子；当电网中存在购买绿电的电力用户时，根据设置的修正模型计算节点最终供电排放因子；当电网中不存在购买绿电的电力用户时，所述节点初始供电排放因子为节点最终供电排放因子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当存在购买绿电的电力用户时，根据所述节点初始供电排放因子、购买绿电的电力用户的绿电购买量和用电量计算绿电用户级排放因子，其中，所述绿电用户级排放因子的计算公式为：算公式为：——时段t内购买绿电的电力用户j排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内向购买绿电的电力用户j供电的节点m初始供电排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内购买绿电的电力用户j的总用电电量，MWh；——时段t内购买绿电的电力用户j购买的绿电电量，MWh。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述潮流分布计算基于空间尺度确定的电力系统节点在时段t的电量和碳排放量，包括：基于空间尺度确定电力系统节点，其中，当空间尺度最小时，电力系统节点是母线、变压器，当空间尺度不是最小时，按照电网调控管辖范围确定节点；根据所述潮流分布计算在时段t注入每个电力系统节点的电量，其中，电能输送过程中的支路网损电量归算至受端节点，所述潮流分布包括电网中各支路的有功功率和功率流向；根据电网中源侧机组的发电量和发电产生的碳排放量计算每个源侧机组的电源排放因子；基于比例共享原则，根据所述电源排放因子，支路有功功率和功率流向计算在时段t转移到每个电力系统节点的碳排放量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述电力系统节点在所述时段t的节点初始供电排放因子，其中，所述节点初始供电排放因子的计算公式为：
——时段t内节点n的初始供电排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内流入节点n的电量，MWh；——时段t内转移至节点n的间接碳排放量，tCO2；——转移至节点n的间接碳排放量的时间函数；——流入节点n的电量的时间函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当电网中存在购买绿电的电力用户时，根据设置的修正模型计算节点最终供电排放因子，包括：当设置的修正模型为电力系统节点按比例分配碳排放量时计算最终供电排放因子，其中，最终供电排放因子的计算公式为：最终供电排放因子的计算公式为：——时段t内节点n的最终供电排放因子，kgCO2/kWh；——不考虑绿电交易时，时段t内转移至节点n的间接碳排放量，tCO2;J——时段t内购买绿电的电力用户的用户总个数；N——电力系统节点总个数；——时段t内向购买绿电的电力用户j供电的节点m的节点初始供电排放因子，kgCO2/kWh；——时段t内购买绿电的电力用户购买的绿电电量，MWh；当设置的修正模型为电力系统节点按潮流自然分配碳排放量时计算最终供电排放因子，其包括：将电网中购买绿电的电力用户绿电用电量及其绿电供应方对应绿电发电量去除后，基于空间尺度重新确定新电力系统节点及运行状态；基于电网拓扑结构和电网调度运行数据，通过潮流计算确定电网在时段t的潮流分布；根据所述潮流分布计算所述新电力系统节点在时段t的电量和碳排放量；根据所述电量和碳排放量计算不考虑绿电时所述新电力系统节点在所述时段t的节点最终供电排放因子。6.一种基于潮流分布的节点供电排放因子计算系统，其特点在于，所述系统包括：第一计算模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，李庆，苗博，周勤勇，陈文静，刘超，马娜，姚国风，唐新忠，邢颖，赵大明，赵钊，李淑珍，于万水，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：