电力系统实时碳排放流追踪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电力系统实时碳排放流追踪方法及装置，所述方法包括获取用于碳流计算的输入数据，从而计算各个机组的碳排强度；基于各个机组的碳排强度计算当前节点的节点碳势，基于当前节点的节点碳势，得到全网节点碳势，基于全网节点碳势计算各支路的支路碳流密度；利用各个节点的节点碳势计算相应的各个节点的机组注入碳流率及负荷消耗碳流率，以及利用各支路的支路碳流密度计算相应各支路的支路碳流率；将各个节点的机组注入碳流率、负荷消耗碳流率及各支路的支路碳流率进行存储。本发明专利技术采用动态碳排放强度的方式，有利于反映真实碳排情况，提高碳排放流计算的可靠度。提高碳排放流计算的可靠度。提高碳排放流计算的可靠度。

【技术实现步骤摘要】
电力系统实时碳排放流追踪方法及装置


[0001]本专利技术属于电力市场
，具体涉及一种电力系统实时碳排放流追踪方法及装置。

技术介绍

[0002][0003]目前电力行业碳排测算方式主要分为直接碳排放计量和间接碳排放计量两种，后者是目前相对应用更广的一种方式。其中，基于潮流数据的碳排放流追踪的间接碳排放计量方式，详细描述了电力生产、消费和转移过程中碳排放流分布状态。该碳排放流方法基于机组的碳排放强度和系统有功潮流，计算机组碳排放量和负荷碳排放量的相关指标，因此，机组碳排放强度和系统潮流的准确性将直接关系到碳排放量测算的准确性。其中，由于电力系统状态估计程序的引入，很大程度上减少了潮流坏数据的比例，系统潮流的数据精度和数据质量可以得到有效提升，因此，在碳排放流理论下，系统各机组的碳排放强度成为影响碳排放量的测算准确性的关键因素。
[0004]在现有技术中，关于机组碳排放强度的确定，一般多采用按照不同机组类型固定机组碳排放强度的方式，即将全网系统机组分为燃煤机组、燃气机组、水电机组和新能源机组等，进而基于历史经验或已有测算参考，分别获取各类型机组的固定碳排放强度经验值，可以认为机组的碳排放量为机组功率的线性函数。考虑到水电机组和新能源的碳排放量相对较低，且碳排放量和运行工况之间的关系相对简单，采用上述固定碳排放强度具有一定的合理性；但对于火电机组，由于火电机组的的碳排放量相对较高，且火电运行相对复杂，不完全遵循线性关系，采用固定碳排放强度的方式不能完全客观地反映机组实时碳排放强度，进而影响系统碳排放量追踪测算的准确性。
[0005]相关技术中，考虑到基于固定火电碳排放强度进行碳排放量测算的既有缺点，需针对该方案进行优化。一般为在火电厂机组尾部烟道安装温室气体在线监测系统，获取机组实时碳排放量数据，该方式的优点为可实时更新机组或电厂的碳排放量，并结合机组实时发电功率，折算得出机组碳排放强度，然后进行碳流计算，其缺点为经济性一般，且需对电厂进行改造和安装，实施周期相对较长。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电力系统实时碳排放流追踪方法及装置，以解决采用固定碳排放强度会影响系统碳排放量追踪测算的准确性，但现有的优化方法成本高、实施周期长的问题。
[0007]为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电力系统实时碳排放流追踪方法，包括：
[0008]获取用于碳流计算的输入数据，基于所述输入数据计算各个机组的碳排强度；所述机组包括燃煤机组，燃气机组及非燃煤燃气机组；
[0009]基于各个机组的碳排强度计算当前节点的节点碳势，基于当前节点的节点碳势，得到全网节点碳势，基于所述全网节点碳势计算各支路的支路碳流密度；
[0010]利用各个节点的节点碳势计算相应的各个节点的机组注入碳流率及负荷消耗碳流率，以及利用各支路的支路碳流密度计算相应各支路的支路碳流率；
[0011]将各个节点的机组注入碳流率、负荷消耗碳流率及各支路的支路碳流率进行存储。
[0012]进一步的，所述输入数据包括：
[0013]燃煤机组煤耗曲线表、燃气机组气耗曲线表和非燃煤燃气碳排放强度表；
[0014]其中，所述燃煤机组煤耗曲线表包括：机组ID、机组名称、运行年限、机组负荷率、煤种类型和煤耗量；
[0015]所述燃气机组气耗曲线表包括：机组ID、机组名称、运行年限、机组负荷率和气耗量；
[0016]所述非燃煤燃气碳排放强度表包括：机组ID、机组名称、机组类型和非燃煤燃气碳排放强度。
[0017]进一步的，所述输入数据，还包括：
[0018]机组信息表、负荷信息表、线路信息表、变压器信息表、绕组信息表、串补信息表、开关信息表和刀闸信息表；
[0019]对机组信息表、负荷信息表、线路信息表、变压器信息表、绕组信息表、串补信息表、开关信息表和刀闸信息表进行解析，得到系统拓扑节点信息表、拓扑支路信息表和设备与节点关联关系信息表；
[0020]所述输入数据，还包括：各节点注入有功和支路有功潮流；
[0021]将各节点注入有功和支路有功潮流存储至数据表，并建立有功潮流数据与拓扑的映射关系。
[0022]进一步的，基于所述输入数据计算燃煤机组的碳排强度，包括：
[0023]采用二次曲线拟合的方式，对获取的煤耗曲线进行简化处理，即针对不同机组、煤种和运行年限，建立煤耗量y关于机组负荷率R
P
的一簇函数：
[0024][0025]其中，i表征第i台机组，j表征煤种类型，k表征机组运行年限，a
i,j,k
、b
i,j,k
和c
i,j,k
分别为拟合曲线的二次项系数、一次项系数和常数项；
[0026]采用以下方式根据煤耗量计算单位时间内的碳排放量，
[0027][0028]其中，F为单位时间内的碳排放量，η1为燃煤含碳率，η2为煤炭氧化率，44为二氧化碳摩尔质量，12为碳的摩尔质量；
[0029]根据碳排放量计算出当前时刻对应燃煤机组的碳排放强度，
[0030][0031]其中，P
irate
为机组i的额定功率。
[0032]进一步的，基于所述输入数据计算燃气机组的碳排强度，包括：
[0033]根据燃气机组气耗曲线表建立气耗量y关于机组负荷率R
P
的一簇函数：
[0034][0035]其中，i表征第i台机组，k表征机组运行年限，a
i,k
、b
i,k
和c
i,k
分别为拟合曲线的二次项系数、一次项系数和常数项；
[0036]采用以下方式根据气耗量计算单位时间内的碳排放量，
[0037][0038]其中，F为单位时间内的碳排放量，β1为天然气纯度，β2为燃气充分燃烧氧化率，M
CO2
对应二氧化碳摩尔质量，M
CH4
对应甲烷的摩尔质量，
[0039]M
CH4
/(22.4)*10为气耗量与质量间的换算公式；
[0040]采用以下方式根据单位时间内的碳排放量，计算当前时刻对应燃气机组的碳排放强度，
[0041][0042]进一步的，采用以下方式基于所述输入数据计算当前节点的节点碳势，
[0043][0044]其中，P
g
为与节点i相连的机组有功功率；E
g
为相应的机组动态碳排放强度；P
ji
为向由节点j向节点i注入潮流的支路l
ij
的有功潮流，e
j
为节点j的节点碳势。
[0045]进一步的，根据比例贡献原则，计算各支路的支路碳流密度e
ij
；
[0046]采用以下方式利用各个节点的节点碳势计算相应的各个节点的机组注入碳流率及负荷消耗碳流率，以及利用各支路的支路碳流密度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统实时碳排放流追踪方法，其特征在于，包括：获取用于碳流计算的输入数据，基于所述输入数据计算各个机组的碳排强度；所述机组包括燃煤机组，燃气机组及非燃煤燃气机组；基于各个机组的碳排强度计算当前节点的节点碳势，基于当前节点的节点碳势，得到全网节点碳势，基于所述全网节点碳势计算各支路的支路碳流密度；利用各个节点的节点碳势计算相应的各个节点的机组注入碳流率及负荷消耗碳流率，以及利用各支路的支路碳流密度计算相应各支路的支路碳流率；将各个节点的机组注入碳流率、负荷消耗碳流率及各支路的支路碳流率进行存储。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入数据包括：燃煤机组煤耗曲线表、燃气机组气耗曲线表和非燃煤燃气碳排放强度表；其中，所述燃煤机组煤耗曲线表包括：机组ID、机组名称、运行年限、机组负荷率、煤种类型和煤耗量；所述燃气机组气耗曲线表包括：机组ID、机组名称、运行年限、机组负荷率和气耗量；所述非燃煤燃气碳排放强度表包括：机组ID、机组名称、机组类型和非燃煤燃气碳排放强度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输入数据，还包括：机组信息表、负荷信息表、线路信息表、变压器信息表、绕组信息表、串补信息表、开关信息表和刀闸信息表；对机组信息表、负荷信息表、线路信息表、变压器信息表、绕组信息表、串补信息表、开关信息表和刀闸信息表进行解析，得到系统拓扑节点信息表、拓扑支路信息表和设备与节点关联关系信息表；所述输入数据，还包括：各节点注入有功和支路有功潮流；将各节点注入有功和支路有功潮流存储至数据表，并建立有功潮流数据与拓扑的映射关系。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述输入数据计算燃煤机组的碳排强度，包括：采用二次曲线拟合的方式，对获取的燃煤机组煤耗曲线表进行简化处理，即针对不同机组、煤种和运行年限，建立煤耗量y关于机组负荷率R
P
的一簇函数：其中，i表征第i台机组，j表征煤种类型，k表征机组运行年限，a
i,j,k
、b
i,j,k
和c
i,j,k
分别为拟合曲线的二次项系数、一次项系数和常数项；采用以下方式根据煤耗量计算单位时间内的碳排放量，其中，F为单位时间内的碳排放量，η1为燃煤含碳率，η2为煤炭氧化率，44为二氧化碳摩尔质量，12为碳的摩尔质量；根据碳排放量计算出当前时刻对应燃煤机组的碳排放强度Eg，
其中，P
irate
为机组i的额定功率。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述输入数据计算燃气机组的碳排强度，包括：根据燃气机组气耗曲线表建立气耗量y关于机组负荷率R
P
的一簇函数：其中，i表征第i台机...

【专利技术属性】
技术研发人员：文明，文博，梁海维，肖帅，陈天骏，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：