一种省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法技术

本发明专利技术所提出的一种省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法，将省内电网分为一个500kV及以上的主网和多个可解耦的220kV区域电网；首先获得计算数据；对计算数据进行归一化处理，使得所有数据均可被系统识别；建立省内220kV解耦电网区域在多时间尺度下的碳排放因子计算模型；最后对已进行归一化处理的计算数据，代入计算模型中进行区域碳排放因子计算。本发明专利技术可在充分利用现有数据的情况下，精确计算碳排放因子，为区域电网碳排放因子的计算奠定基础。区域电网碳排放因子的计算奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法


[0001]本专利技术属于电力系统降碳、减碳领域。具体涉及一种省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法。

技术介绍

[0002]行政主管部门对企业碳排放核查制度的逐步完善，企业加强碳排放管理的需求愈加迫切，提出碳排放量的精确核算方法已成为当务之急。随着我国电源向清洁低碳转型，区域电网年平均排放因子呈下降趋势。但由于区域供电排放因子更新不及时，如果仍沿用旧的排放因子，就会导致电网企业碳排放量核算值显著偏大，无法反映节能减排成效，也不利于后续减排措施的制定及评估。
[0003]因我国在计算区域电网碳排放因子领域尚处在探索阶段，在计算时会出现数学模型与计算数据不同步的现象。
[0004]因此，本专利技术将提出一种省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法，为继续优化碳排放因子计算奠定基础。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，在计算时会出现数学模型与计算数据不同步的现象，为弥补现阶段的不足，提出一种省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法，其特征在于，
[0006]将省内电网分为一个500kV及以上的主网和多个可解耦的220kV区域电网；
[0007]获得计算数据，包括所计算的时间尺度内省内各发电厂的发电类型、发电量、所处区域和发电碳排放因子，省间交换电量及其发电类型，可解耦的220kV区域电网的上网、下网电量；
[0008]对计算数据进行归一化处理，使得所有数据均可被系统识别；
[0009]建立省内220kV解耦电网区域在多时间尺度下的碳排放因子计算模型；
[0010]对已进行归一化处理的计算数据，代入计算模型中进行区域碳排放因子计算。
[0011]在上述的计算方法，
[0012]根据实际网架结构，将省内220kV电网解耦成若干个区域，且各个解耦电网之间的仅通过500kV主网进行电量交换。
[0013]在上述的计算方法，获得的计算数据为：
[0014][0015]式中，M表示主网；n表示可解耦的省内220kV电网总数；E
M
表示主网中发电厂参数向量；E1,E2,...,E
n
分别表示各个解耦电网中发电厂参数向量；E
M+
,E
M
‑
分别表示外省输入至本省电量与本省输出至外省电量的参数向量；E1‑
M
,E2‑
M
,...,E
n
‑
M
分别表示各区域经500kV变
压器的上网电量；E
M
‑1,E
M
‑2,...,E
M
‑
n
分别表示主网经500kV变压器下到各个区域的下网电量；
[0016]式(1)中的各参数向量内元素如下所示，
[0017][0018]式中，E
M
,分别代表主网发电厂的总发电量、主网火力发电厂的发电量、主网清洁能源发电厂的发电量；E
i
,分别代表区域i的发电厂的总发电量、区域i的火力发电厂的发电量、区域i的清洁能源发电厂的发电量；AD
i
代表区域i消纳电量；E
M+
,分别代表外省输入至本省的总电量、火电类型电量以及清洁能源电量；E
M
‑
,分别表示本省输出至外省的总电量、火电类型电量以及清洁能源电量。
[0019]在上述的计算方法，将所得数据归一化，即将式(1)、(2)中所有元素的单位均换算为MWh。
[0020]在上述的计算方法，模型的构建时，设定所有交换电量的电量成分均与其电量来源所属区域的消纳电量的成分相同，并且省内主网碳排放因子与全省的碳排放因子相同。
[0021]在上述的计算方法，各发电厂的发电碳排放因子；火力发电厂的单位综合发电量碳排放按0.78(tCO2/MWh)计算，清洁能源的发电按零碳排计算。
[0022]在上述的计算方法，模型的构建时，
[0023]全省消纳电量建模：
[0024]全省消纳总电量AD为全省总发电量与本省净受入外省电量之和，即如式(3)所示，
[0025]AD＝(E
M
+E
i
)+(E
M+
‑
E
M
‑
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0026]式中，第一项为全省总发电量；第二项为本省净受入外省电量；同理，全省消纳的各类型发电量如式(4)所示，
[0027][0028]式中，分别代表全省消纳的火电电量与清洁能源电量；
[0029]全省与主网碳排放因子建模：
[0030]根据得出的全省消纳各类型发电量，即可求出全省用电侧碳排放因子CEF；
[0031][0032]式中，CEF
fire
、CEF
green
分别表示火力发电和清洁能源的碳排放因子，由S4.1、S4.2可知：主网碳排放因子CEF
M
＝CEF、CEF
fire
＝0.78tCO2/MWh、CEF
green
＝0。
[0033]在上述的计算方法，各220kV解耦的区域电网用电侧碳排放因子建模包括：
[0034]各区域经500kV变压器的下网电量的碳排放因子可由全省用电侧碳排放因子CEF得出；
[0035]各区域经500kV变压器的上网电量建模：
[0036]因各区域电网消纳总电量及其各类型发电量如式(6)所示，
[0037][0038]式中，分别表示区域i消纳的火电和清洁能源电量；分别表示区域i消纳的火电和清洁能源电量；分别表示主网经500kV变压器下到区域i的火电和清洁能源电量；表示主网经500kV变压器下到区域i的火电和清洁能源电量；分别表示区域i经500kV变压器上主网的火电和清洁能源电量；
[0039]将式(6)移相可得：
[0040][0041]因E
i
‑
M
来源归属为区域i，则由S4.1可知式(7)中方程左边各变量碳排放因子相同，因此式(7)可转化为：
[0042][0043]式中，CEF
i
表示区域i的碳排放因子，通过移相即可求出CEF
i
，如式(9)所示：
[0044][0045]在上述的计算方法，将经归一化处理后的计算数据代入到建立的碳排放因子计算模型中，得到省内各220kV解耦电网用电侧的碳排放因子。
[0046]本专利技术所提出的一种省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法，可在充分利用现有数据的情况下，精确计算碳排放因子，为区域电网碳排放因子的计算奠定基础，助力我国电力系统早本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.省内各220kV解耦电网在多时间尺度下的用电侧碳排放因子简化计算方法，其特征在于，将省内电网分为一个500kV及以上的主网和多个可解耦的220kV区域电网；获得计算数据，包括所计算的时间尺度内省内各发电厂的发电类型、发电量、所处区域和发电碳排放因子，省间交换电量及其发电类型，可解耦的220kV区域电网的上网、下网电量；对计算数据进行归一化处理，使得所有数据均可被系统识别；建立省内220kV解耦电网区域在多时间尺度下的碳排放因子计算模型；对已进行归一化处理的计算数据，代入计算模型中进行区域碳排放因子计算。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，根据实际网架结构，将省内220kV电网解耦成若干个区域，且各个解耦电网之间的仅通过500kV主网进行电量交换。3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，获得的计算数据为：[E
M
,E1,E2,
…
,E
n
,E
M+
,E
M
‑
,E1‑
M
,E2‑
M
,
…
,E
n
‑
M
,E
M
‑1,E
M
‑2,
…
,E
M
‑
n
]
ꢀꢀꢀ
(1)式中，M表示主网；n表示可解耦的省内220kV电网总数；E
M
表示主网中发电厂参数向量；E1,E2,
…
,E
n
分别表示各个解耦电网中发电厂参数向量；E
M+
,E
M
‑
分别表示外省输入至本省电量与本省输出至外省电量的参数向量；E1‑
M
,E2‑
M
,
…
,E
n
‑
M
分别表示各区域经500kV变压器的上网电量；E
M
‑1,E
M
‑2,
…
,E
M
‑
n
分别表示主网经500kV变压器下到各个区域的下网电量；式(1)中的各参数向量内元素如下所示，式中，E
M
,分别代表主网发电厂的总发电量、主网火力发电厂的发电量、主网清洁能源发电厂的发电量；E
i
,分别代表区域i的发电厂的总发电量、区域i的火力发电厂的发电量、区域i的清洁能源发电厂的发电量；AD
i
代表区域i消纳电量；E
M+
,分别代表外省输入至本省的总...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子伟，唐爱红，朱险峰，申冉，王庆铭，金潇，张宇，杨惠源，余文晗，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：