一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法技术

本发明专利技术属于低碳电力系统技术，尤其涉及一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，包括以下步骤：S1、建立互联电力系统优化运行模型；S2、建立互联电力系统潮流解耦算法；S3、根据电力系统碳排放流理论，计算联络线支路碳流率向量；S4、根据电力系统碳排放流理论，计算联络线支路网损碳流率；S5、建立网损碳流率双向分摊模型；S6、建立互联电力系统碳排放责任分摊模型。本发明专利技术提供的一种基于碳排放流的互联电力系统碳排放责任分摊方法，通过上述步骤，得到互联电力系统碳排放责任分摊模型，从而清晰了碳排放责任的界定，电力输送产生的碳排放合理的分配，使得减轻了电力丰裕的地区较大的减排压力。较大的减排压力。较大的减排压力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法


[0001]本专利技术属于低碳电力系统技术，尤其涉及一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法。

技术介绍

[0002]电力行业作为主要的化石能源消耗和碳排放部门，碳排放责任分摊是实现碳减排总体目标的关键。
[0003]电网是实现资源优化配置的载体，为弥补我国经济发展与能源资源分布不均衡的不足，充分发挥互联电网在综合能源运输体系中的优势作用，进行大范围资源优化配置，国家电网公司提出了“一特四大”的发展战略，在客观上要求打破分省平衡的电力供求格局，开展跨省跨区电力交易。随着全国联网工程和特高压电网建设的推进，跨省跨区电力交易日趋频繁，交易电量也在不断增大，在省间、区间能源互济中发挥了重要作用。
[0004]然而，互联电力系统的发展导致碳排放责任界定的不清晰，基于现在的碳排放分析方法，电力输送产生的碳排放全部由送电端承担，这种碳排放责任界定方法给电力丰裕的地区带来了较大的减排压力。
[0005]综上所述，为了减轻电力丰裕的地区较大的减排压力，本专利技术一种基于碳排放流的互联电力系统碳排放责任分摊方法。

技术实现思路

[0006]为了解决或者改善电力丰裕的地区较大的减排压力问题，本专利技术提供了一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，具体技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，包括以下步骤：
[0008]S1、以送受端总运行成本和网损为目标函数，计及联络线传输功率约束，建立互联电力系统优化运行模型；
[0009]S2、通过获取电力系统运行数据与系统参数，建立互联电力系统潮流解耦算法；
[0010]S3、根据电力系统碳排放流理论，计算联络线支路碳流率向量；
[0011]S4、根据电力系统碳排放流理论，计算联络线支路网损碳流率；
[0012]S5、建立网损碳流率双向分摊模型；
[0013]S6、建立互联电力系统碳排放责任分摊模型。
[0014]优选的，建立互联电力系统优化运行模型的目标函数如下所示：
[0015][0016][0017]C
line,t
＝c
line,t
P
line,t
+c
line2,t
P
line2,t
+λP
line3,t
[0018]式中，C
H,t
和C
line,t
分别为t时刻火电机组调度成本和联络线运行成本；T为总时长；a
n
,b
n
,c
n
为第n个调峰火电机组耗量特性参数；P
n,H,t
为第n个调峰火电机组t时刻出力；n
H
为调峰火电机组个数；S
c
为当季单位煤炭价格；S
H
为火电机组启动费用；P
line,t
和P
line2,t
分别为t时刻送、受端上级交换功率；P
line3,t
为t时刻跨区联络功率；c
line,t
和c
line2,t
分别为送、受端峰谷电价；λ为外送成本。
[0019]优选的，建立互联电力系统优化运行模型的约束条件包括功率平衡约束、节点电压约束、联络线约束和火电机组爬坡约束。
[0020]优选的，建立互联系统潮流解耦算法，具体是将互联系统分为区域1和区域2，并在区域联络线上插入虚拟节点k，定义系统所有节点标号为i到j，其中i
‑
k为区域1所包含的节点，k
‑
j为区域2所包含的节点。
[0021]优选的，在系统规模较大时，把整个电网分为N个区域，并把变量按照顺序排列,得到线性方程，在通过添加待求解的独立变量向量得到多区域互联系统潮流计算修正矩阵，矩阵的对角部分为每个区域在潮流计算中对本区域变量的求导，非对角部分为对其他区域变量的求导，最后一行一列对应虚拟节点构成的虚拟网络雅克比矩阵。
[0022]优选的，建立联络线支路碳流率的计算方法具体如下：
[0023]S301、计算系统潮流；
[0024]S302、根据潮流计算结果生成支路潮流分布矩阵P
B
、机组注入分布矩阵P
G
、节点有功通量矩阵P
N
；
[0025]S303、计算||P
N
||的值。若为0，则将P
N
中对角元为0所在行的对应节点和与之相连的机组和线路从电网中除去；若不为0，则跳转步骤S304；
[0026]S304、根据公式计算系统所有节点的碳势，碳势计算公式如下所示：
[0027][0028]其中，E
N
为节点碳势向量，设第i个节点的碳势为e
Ni
，节点碳势向量可表示为：
[0029]E
N
＝[e
G1 e
G2
…
e
Gk
]T
[0030]S305、支路碳流率分布矩阵为R
B
＝(R
Bij
)
NXN
,其计算方法如下式所示：
[0031]R
B
＝P
B
diag(E
N
)
[0032]优选的，建立联络线网损碳流率的计算，包括计算机组注入碳流率、计算负荷碳流率向量以及计算网损碳流率。
[0033]优选的，建立网损的双向分摊方法，具体为引入0～1区间内的可调参数α，将网络损耗的α分摊给送电区域，将剩余的部分1
‑
α分摊给受电区域。
[0034]优选的，建立互联电力系统碳排放责任分摊方法具体步骤如下：
[0035]S601、送电侧由电力输送承担的碳排放责任量为：
[0036][0037]式中，C
s
为送电端在时间T内承担的碳排放责任量，I为区域联络线的数量，为支路i在t时刻的送电侧网损碳流率份额，为支路i在t时刻的网损功率。
[0038]S602、受点侧由电力输送承担的碳排放责任量为：
[0039][0040]式中，C
c
为送电端在时间T内承担的碳排放责任量，I为区域联络线的数量，为支路i在t时刻的受电侧网损碳流率份额，为支路i在t时刻的网损功率；为支路i在t时刻的支路碳流率，为支路i在t时刻的支路功率。
[0041]优选的，线性方程的分解算法的计算步骤如下所示：
[0042]S201、对各个区域变量赋初始值；
[0043]S202、采用牛顿
‑
拉夫逊法计算潮流得到各个区域级边界区域的修正；
[0044]S203、利用稀疏技术及三角分解法循环求解各个区域的潮流方程，并更新各区域修正量；
[0045]S204、最后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、以送受端总运行成本和网损为目标函数，计及联络线传输功率约束，建立互联电力系统优化运行模型；S2、通过获取电力系统运行数据与系统参数，建立互联电力系统潮流解耦算法；S3、根据电力系统碳排放流理论，计算联络线支路碳流率向量；S4、根据电力系统碳排放流理论，计算联络线支路网损碳流率；S5、建立网损碳流率双向分摊模型；S6、建立互联电力系统碳排放责任分摊模型。2.根据权利要求1所述的一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，其特征在于：建立互联电力系统优化运行模型的目标函数如下所示：征在于：建立互联电力系统优化运行模型的目标函数如下所示：C
line,t
＝c
line,t
P
line,t
+c
line2,t
P
line2,t
+λP
line3,t
式中，C
H,t
和C
line,t
分别为t时刻火电机组调度成本和联络线运行成本；T为总时长；a
n
,b
n
,c
n
为第n个调峰火电机组耗量特性参数；P
n,H,t
为第n个调峰火电机组t时刻出力；n
H
为调峰火电机组个数；S
c
为当季单位煤炭价格；S
H
为火电机组启动费用；P
line,t
和P
line2,t
分别为t时刻送、受端上级交换功率；P
line3,t
为t时刻跨区联络功率；c
line,t
和c
line2,t
分别为送、受端峰谷电价；λ为外送成本。3.根据权利要求2所述的一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，其特征在于：建立互联电力系统优化运行模型的约束条件包括功率平衡约束、节点电压约束、联络线约束和火电机组爬坡约束。4.根据权利要求1所述的一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，其特征在于：建立互联系统潮流解耦算法，具体是将互联系统分为区域1和区域2，并在区域联络线上插入虚拟节点k，定义系统所有节点标号为i到j，其中i
‑
k为区域1所包含的节点，k
‑
j为区域2所包含的节点。5.根据权利要求4所述的一种基于碳排放流的互联电网的碳排放责任划分方法，其特征在于：在系统规模较大时，把整个电网分为N个区域，并把变量按照顺序排列,得到线性方程，在通过添加待求解的独立变量向量得到多区域互联系统潮流计算修正矩阵，矩阵的对角部分为每个区域在潮流计算中对本区域变量的求导，非对角部分为对其他区域变量的求导，最后一行一列对应虚拟节点构成的虚拟网络雅克比矩阵。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志媛，彭博雅，郑琨，蒙宣任，刘默斯，胡弘，李明珀，宋益，饶夏锦，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：