一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，为了克服现有技术的电力系统的碳排放数据化需要对大量矩阵进行运算，占用大量内存、影响计算效果和计算效率的问题，包括：通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系；采用递推的方式，从与发电机组相邻的节点开始求解电力系统中其它节点的碳势，每次递推依次轮询碳势未知的节点，直至计算完成所有节点电势，根据电力系统所有节点的碳势求解电力系统的碳排放流。每一次递推的过程中，若某一节点的所有注入节点碳势已知，则可求解得到该节点的碳势，经过有限次递推，即可得到电力系统中所有节点的电势。提高电力系统碳排放流计算的有效性，提高计算效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法


[0001]本专利技术涉及碳排放
，尤其涉及一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法。

技术介绍

[0002]电力行业是我国最大的碳排放部门，碳排放量占全国碳排放总量的40％以上，同时，电力将是未来10年能源增长的主体，而这些新增用电与国计民生直接相关，属于刚性需求，是支撑我国经济转型升级和未来居民生活水平提高的重要保障。电力行业的碳排放峰值以及达峰速度对全国碳达峰的目标能否按时实现具有很大的影响。为了监测电力系统的碳排放量，需要对电力系统的碳排放情况进行数据化。
[0003]现有技术的电力系统碳排放算法通过将电力系统的碳排放流和设备碳排放流构成碳排放流矩阵根据所得的矩阵直接运算，从而得到全系统碳排放流的分布；该方法的实施需要进行大规模的矩阵运算，但是由于浮点数的精度限制，大量的矩阵运算可能导致矩阵蠕变的问题。
[0004]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种基于能量的电热耦合网络碳排放流计量方法、电子设备及存储介质”，其公告号CN115329518，包括构建电力网络碳排放流模型，构建热力网络碳排放流模型；根据电力网络碳排放流模型和热力网络碳排放流模型，计算综合能源网络的能量流；生成热点耦合网络中的节点负荷矩阵、供电节点注入网络的能量矩阵、能量流分布矩阵、节点能量通量矩阵，计算碳排放流。但是上述方案需要生成大量的矩阵，需要对大量的矩阵进行运算，电力系统的节点密集，对每个节点都设置矩阵，需要极大的内存，且矩阵数据在计算时存在精度限制，大量矩阵运算不仅会增加运算时间还会导致矩阵蠕化，且计算结果并不理想，存在影响碳排量的计量效果和计量效率的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了克服现有技术的电力系统的碳排放数据化需要对大量矩阵进行运算，占用大量内存、影响计算效果和计算效率的问题，提供一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，基于系统配电网络特性，结合递推算法，提高电力系统碳排放流计算的有效性，提高计算效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，包括：通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系；采用递推的方式，从与发电机组相邻的节点开始求解电力系统中其它节点的碳势，每次递推依次轮询碳势未知的节点，直至计算完成所有节点电势，根据电力系统所有节点的碳势求解电力系统的碳排放流。每一次递推的过程中，若某一节点的所有注入节点碳势已知，则可求解得到该节点的碳势，因此，每次递推都可得到若干个节点碳势，经过有限次递推，即可得到电力系统中所有节点的电势。提高电力系统碳排放流计算的有效性，提高计算效率。
[0007]作为优选，所述通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系包括：根据电力系统潮流分布定义电力系统节点的连接关系矩阵；对于每一个节点，将与该节点相邻的节点分为注入节点和流出节点，其中注入节点为该节点注入支路首端的节点，流出节点为该节点流出支路末端的节点。由于电力系统碳排放流计算的邻接特性，在已知潮流分布结果的前提下，计算某一节点的碳势时，只需要获取相邻节点的碳排放流结果即可，不需要知道网络中其它节点的碳排放流信息，简化计算量同时提高计算效果。
[0008]作为优选，所述从与发电机组相邻的节点开始求解电力系统其它节点的碳势还包括：将碳势已知的节点作为该次递推计算的边界条件。当该节点的所有注入节点的碳势已知即可计算该节点的碳势，从整个电力系统看，发电机组是整个电力系统的注入，且发电机组的碳排放强度为已知数据，因此发电机组的碳排放流信息可以作为递推计算的初步边界条件；进一步地，每次递推计算获得的碳势节点可作为下次递推计算的边界调节，提高排放流计算的准确度。
[0009]作为优选，所述通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系包括：将电力系统中没有潮流流过的节点作为悬空节点。
[0010]作为优选，所述从与发电机组相邻节点开始求解电力系统其它节点的碳势还包括：在递推算法中删除悬空节点，只计算除去悬空节点以外的节点。由于悬空节点上没有潮流，这些节点对网络的碳流分布没有影响，在递推算法中将这些节点提出，简化计算过程，减少计算量。
[0011]作为优选，所述从与发电机组相邻节点开始求解电力系统其它节点的碳势还包括：对于每个待计算的节点，基于该节点的注入节点碳势结合注入支路的有功功率计算该节点的碳势。电网中某一节点的碳势，只与其注入节点的碳势及支路的有功功率相关，利用该相关性，可实现碳排放流的递推计算，提升碳排放流计算的速度。
[0012]作为优选，采用如下公式计算节点碳势：其中，为与节点b相连的发电机组集合，为向节点b注入的有功功率的支路集合，G
g
为发电机组g的有功出力，P
l
为支路l的有功注入，发电机组g的碳排放强度；ρ
l
为支路l的支路碳流密度。根据节点碳势计算公式可知，在已知潮流分布结果的前提下，计算某一节点的碳势时，只需要获取相邻节点的碳排放流结果即可，不需要知道网络中其它节点的碳排放流信息，简化计算量同时提高计算效果。
[0013]作为优选，所述根据电力系统所有节点的碳势求解电力系统的碳排放流包括：根据求得的所有节点的碳势，求解电力系统中的支路碳流率和负荷碳流率。
[0014]综上所述，本专利技术具有如下有益效果：基于系统配电网络特性，结合递推算法求解电力系统中各个节点的碳势，由于电力系统碳排放流计算的邻接特性，在已知潮流分布结果的前提下，计算某一节点的碳势时，只需要获取相邻节点的碳排放流结果即可，不需要知道网络中其它节点的碳排放流信息，简化计算量同时提高计算效果。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一实施例的一种基于节点电势的电力系统碳排放流计算方法流程图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。
[0017]实施例：一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤S1：通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系；具体包括：根据电力系统潮流分布定义电力系统节点的连接关系矩阵；对于每一个节点，将与该节点相邻的节点分为注入节点和流出节点，其中注入节点为该节点注入支路首端的节点，流出节点为该节点流出支路末端的节点。同时，将电力系统中没有潮流流过的节点作为悬空节点。由于电力系统碳排放流计算的邻接特性，在已知潮流分布结果的前提下，计算某一节点的碳势时，只需要获取相邻节点的碳排放流结果即可，不需要知道网络中其它节点的碳排放流信息，简化计算量同时提高计算效果。
[0018]步骤S2：采用递推的方式，从与发电机组相邻的节点开始求解电力系统中其它节点的碳势；具体包括：将碳势已知的节点作为该次递推计算的边界条件。当该节点的所有注入节点的碳势已知即可计算该节点的碳势，从整个电力系统看，发电机组是整个电力系统的注入，且发电机组的碳排放强度为已知数据，因此发电机组的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，其特征是，包括：通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系；采用递推的方式，从与发电机组相邻的节点开始求解电力系统中其它节点的碳势，每次递推依次轮询碳势未知的节点，直至计算完成所有节点电势，根据电力系统所有节点的碳势求解电力系统的碳排放流。2.根据权利要求1所述的一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，其特征是，所述通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系包括：根据电力系统潮流分布定义电力系统节点的连接关系矩阵；对于每一个节点，将与该节点相邻的节点分为注入节点和流出节点，其中注入节点为该节点注入支路首端的节点，流出节点为该节点流出支路末端的节点。3.根据权利要求2所述的一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，其特征是，所述从与发电机组相邻的节点开始求解电力系统其它节点的碳势还包括：将碳势已知的节点作为该次递推计算的边界条件。4.根据权利要求2或3所述的一种基于节点碳势的电力系统碳排放流计算方法，其特征是，所述通过电力系统潮流分布获取电力系统相邻节点之间的连接关系包括：将电力系统中没有潮流流过的节点作为悬空节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡遨洋，杨漾，曾振源，王哲，顾培生，金伟强，高隽垚，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司桐乡市供电公司，
类型：发明
国别省市：