本发明专利技术公开一种用电侧碳排放系数分摊方法及系统，涉及电碳耦合市场领域，该方法包括根据目标区域的发电侧报价和每一节点在每一时段的历史功率得到每一节点在每一时段的注入功率；节点包括发电机节点和负荷节点；根据所有节点在每一时段的注入功率得到负荷侧碳流注入矩阵；根据负荷侧碳流注入矩阵得到目标区域的碳配额总系数以及每一负荷节点的碳排放影响因子；根据碳配额总系数和每一负荷节点的碳排放影响因子得到负荷节点的碳排放系数。本发明专利技术考虑了用户对目标区域碳排放总量的影响程度，实现对用户侧的间接碳排放的精细化追踪溯源，从而实现碳排放系数的公平分摊，进而激励用户改善自身用电行为。激励用户改善自身用电行为。激励用户改善自身用电行为。
【技术实现步骤摘要】
一种用电侧碳排放系数分摊方法及系统
[0001]本专利技术涉及电碳耦合市场领域，特别是涉及一种基于电力网络碳溯源分析的用电侧碳排放系数分摊方法及系统。
技术介绍
[0002]当采用煤炭、天然气等不可再生能源发电时，其燃烧后会产生大量二氧化碳，形成碳排放。用户侧在消费电能的同时，由于各负荷节点存在空间分布差异、用电行为差异、输电阻塞问题等因素，不同负荷节点分摊到的碳排放责任不同，需要支付用电行为对应的碳排放系数也不同。因此有必要考虑如何公平合理地对用户侧进行碳排放责任计量，并实现碳排放系数的合理分摊。近年来，随着碳市场交易正式启动，发电企业需要从碳交易市场购买碳配额以满足发电需求。碳排放的环境系数通过电价传导给用户具有滞后性，虽然在减少碳排放方面有一定效果，但难以引导用户侧用电行为。考虑到电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人，有必要从用电侧的角度考虑碳排放的系数分摊方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种用电侧碳排放系数分摊方法及系统，可实现碳排放系数的公平分摊。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种用电侧碳排放系数分摊方法，所述方法包括：
[0006]根据目标区域的发电侧报价和每一节点在每一时段的历史功率计算每一所述节点在每一时段的注入功率；所述节点包括发电机节点和负荷节点；
[0007]根据所有所述节点在每一时段的注入功率计算负荷侧碳流注入矩阵；所述负荷侧碳流注入矩阵包括每一所述负荷节点在每一时段的碳排放流；
[0008]根据所述负荷侧碳流注入矩阵计算所述目标区域的碳配额总系数以及每一所述负荷节点的碳排放影响因子；所述碳排放影响因子表征用户的用电量对电力系统碳排放的影响程度；
[0009]对于每一所述负荷节点，根据所述碳配额总系数和所述负荷节点的碳排放影响因子计算所述负荷节点的碳排放系数。
[0010]可选的，所述根据所有所述节点在每一时段的注入功率计算负荷侧碳流注入矩阵，具体包括：
[0011]以所有所述节点在每一时段的注入功率为输入，利用碳流追踪公式计算负荷侧碳流注入矩阵。
[0012]可选的，所述碳流追踪公式的建立方法如下：
[0013]建立直流潮流模型和负荷节点的功率相角关联矩阵；所述直流潮流模型的表达式为：
[0014][0015]其中，P
G
为由发电机节点在每一时段的注入功率组成的发电机功率列向量，P
L
为由负荷节点在每一时段的注入功率组成的负荷功率列向量；B为节点电纳矩阵；B
GG
，B
LG
，B
GL
和B
LL
为节点电纳矩阵B中根据发电机节点和负荷节点区分的分块矩阵；θ
G
为发动机节点的相角列向量；θ
L
为负荷节点的相角列向量；
[0016]所述负荷节点的功率相角关联矩阵的表达式为其中，为负荷节点的功率相角关联矩阵第i行第j列的元素，和分别为P
L
和θ
L
的第i个元素；
[0017]根据所述直流潮流模型和所述负荷节点的功率相角关联矩阵推导得到所述碳流追踪公式。
[0018]可选的，所述碳流追踪公式为：
[0019][0020]其中，C
L
表示负荷侧碳流注入矩阵；Q
LG
为θ
L
和θ
G
的关联矩阵；E
G
为由发电机节点在每一时段的平均碳排放因子组成的发电机碳排放因子矩阵，对角线上的元素表示发电机节点的平均碳排放因子；μ
G
为P
G
和θ
G
的关联矩阵；Γ
L
为负荷节点的功率相角关联矩阵。
[0021]可选的，所述碳配额总系数的表达式为：
[0022][0023]其中，π
s
为碳配额总系数；表示负荷节点l在第t时段的碳排放流；T为所有时段；L为负荷节点的总数量；R
s
表示目标区域电力行业分配到的免费碳配额。
[0024]可选的，所述碳排放影响因子的表达式为：
[0025][0026]其中，τ
l
为负荷节点l的碳排放影响因子；表示负荷节点l在第t时段的碳排放流；T为所有时段；L为负荷节点的总数量。
[0027]可选的，所述根据所述碳配额总系数和所述负荷节点的碳排放影响因子计算所述负荷节点的碳排放系数，具体包括：
[0028]以所述碳配额总系数和所述负荷节点的碳排放影响因子作为输入，利用碳排放系数解析公式计算所述负荷节点的碳排放系数。
[0029]可选的，所述碳排放系数解析公式为：
[0030]u
l
＝τ
l
π
s
；
[0031]其中，u
l
为负荷节点l的碳排放系数；τ
l
为负荷节点l的碳排放影响因子；π
s
为碳配额总系数。
[0032]可选的，所述碳排放系数解析公式的建立方法为：
[0033]以为目标函数，以为约束条件，建立碳排放系数分摊模型；其中，u
l
为负荷节点l的碳排放系数；τ1为负荷节点l的碳排放影响因子；π
s
为碳配额总系数；L为负荷节点的总数量；
[0034]对所述碳排放系数分摊模型进行推导得到碳排放系数解析公式。
[0035]本专利技术还提供了一种用电侧碳排放系数分摊系统，所述系统包括：
[0036]功率预测模块，用于根据目标区域的发电侧报价和每一节点在每一时段的历史功率计算每一所述节点在每一时段的注入功率；所述节点包括发电机节点和负荷节点；
[0037]负荷侧碳流注入矩阵确定模块，用于根据所有所述节点在每一时段的注入功率计算负荷侧碳流注入矩阵；所述负荷侧碳流注入矩阵包括每一所述负荷节点在每一时段的碳排放流；
[0038]碳排放参数确定模块，用于根据所述负荷侧碳流注入矩阵计算所述目标区域的碳配额总系数以及每一所述负荷节点的碳排放影响因子；所述碳排放影响因子表征用户的用电量对电力系统碳排放的影响程度；
[0039]碳交易系数分摊模块，用于对于每一所述负荷节点，根据所述碳配额总系数和所述负荷节点的碳排放影响因子计算所述负荷节点的碳排放系数。
[0040]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的用电侧碳排放系数分摊方法及系统，方法包括：根据目标区域的发电侧报价和每一节点在每一时段的历史功率得到每一节点在每一时段的注入功率；节点包括发电机节点和负荷节点；根据所有节点在每一时段的注入功率得到负荷侧碳流注入矩阵；负荷侧碳流注入矩阵包括每一时段每一负荷节点的碳排放流；根据负荷侧碳流注入矩阵得到目标区域的碳配额总系数以及每一负荷节点的碳排放影响因子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用电侧碳排放系数分摊方法，其特征在于，所述方法包括：根据目标区域的发电侧报价和每一节点在每一时段的历史功率计算每一所述节点在每一时段的注入功率；所述节点包括发电机节点和负荷节点；根据所有所述节点在每一时段的注入功率计算负荷侧碳流注入矩阵；所述负荷侧碳流注入矩阵包括每一所述负荷节点在每一时段的碳排放流；根据所述负荷侧碳流注入矩阵计算所述目标区域的碳配额总系数以及每一所述负荷节点的碳排放影响因子；所述碳排放影响因子表征用户的用电量对电力系统碳排放的影响程度；对于每一所述负荷节点，根据所述碳配额总系数和所述负荷节点的碳排放影响因子计算所述负荷节点的碳排放系数。2.根据权利要求1所述的用电侧碳排放系数分摊方法，其特征在于，所述根据所有所述节点在每一时段的注入功率计算负荷侧碳流注入矩阵，具体包括：以所有所述节点在每一时段的注入功率为输入，利用碳流追踪公式计算负荷侧碳流注入矩阵。3.根据权利要求2所述的用电侧碳排放系数分摊方法，其特征在于，所述碳流追踪公式的建立方法如下：建立直流潮流模型和负荷节点的功率相角关联矩阵；所述直流潮流模型的表达式为：其中，P
G
为由发电机节点在每一时段的注入功率组成的发电机功率列向量，P
L
为由负荷节点在每一时段的注入功率组成的负荷功率列向量；B为节点电纳矩阵；B
GG
，B
LG
，B
GL
和B
LL
为节点电纳矩阵B中根据发电机节点和负荷节点区分的分块矩阵；θ
G
为发动机节点的相角列向量；θ
L
为负荷节点的相角列向量；所述负荷节点的功率相角关联矩阵的表达式为其中，为负荷节点的功率相角关联矩阵第i行第j列的元素，和分别为P
L
和θ
L
的第i个元素；根据所述直流潮流模型和所述负荷节点的功率相角关联矩阵推导得到所述碳流追踪公式。4.根据权利要求3所述的用电侧碳排放系数分摊方法，其特征在于，所述碳流追踪公式为：其中，C
L
表示负荷侧碳流注入矩阵；Q
LG
为θ
L
和θ
G
的关联矩阵；E
G
为由发电机节点在每一时段的平均碳排放因子组成的发电机碳排放因子矩阵，对角线上的元素表示发电机节点的
平均碳排放因子；μ
G
为P
G
和θ
G
的关联矩阵；Γ
L
【专利技术属性】
技术研发人员：武昭原，周明，王宇扬，王婧婷，尹冠婷，石竹玉，杨菁，余涛，
申请(专利权)人：国网数字科技控股有限公司国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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