【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低碳能源系统，具体涉及计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法及装置。
技术介绍
1、电力系统是我国碳排放的主要来源，所以，为了实现电力低碳发展，开展电力系统碳排放的分析统计工作非常重要。
2、现有含飞轮储能站的电力系统的碳排放流计算技术主要以确定性潮流结果为理论基础进行碳排放流的计算，常常在忽略系统网络损耗、飞轮储能站及其损耗对系统碳排放流计算结果影响的前提下进行。随着电力系统规模的扩大，电力系统结构越来越复杂，加之电力系统负荷也越来越多样化，传统的碳排放流计算方法无法精确地计算出系统的碳排放量。
3、公布号为cn116388239a中国专利技术专利申请公开了一种基于碳排放流理论的含有储能设备的节点碳势计算方法，该方法在计算储能节点碳势时，考虑了储能设备在充放电状态下能量损失对节点碳势计算的影响，在一定程度上提高了储能节点碳势计算的准确性。但是该方法仅考虑了充放电过程中，储能电站接电网的端口电压不变的情况下，储能电站内部问题导致的损耗，而并未考虑端口电压波动对储能设备损耗的影响，所以储能电站放电状态下对储能节点碳势计算不够准确，进而无法精确地计算出电力系统其他节点的碳排放量。而且，在计算各节点的碳排放量时是基于无损网络来构建的碳排放流计算模型，并未将系统网络损耗纳入碳排放流计算中，使得电力系统碳排放流计算模型不够精准，进而不利于对各负荷进行切实有效的改造，实现节能减排。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供计及网络损耗的含飞轮储能站电
2、本专利技术为解决上述技术问题而提供的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法包括以下步骤：
3、1)检测电网中各个飞轮储能站节点当前的充放电状态；
4、2)对于处于放电状态的飞轮储能站节点，获取由于飞轮储能站节点连接电网的端口电压跌落而使飞轮储能站节点无法释放的能量，将所述飞轮储能站节点未能释放的能量纳入飞轮储能站节点当前时刻存储能量的计算，根据计算得到的飞轮储能站节点当前时刻存储能量及飞轮储能站节点放电状态下的碳排放强度计算模型，计算处于放电状态的飞轮储能站节点的碳排放强度；
5、3)根据步骤2)所计算的处于放电状态的飞轮储能站节点的碳排放强度及计及网络损耗情况下的电网中各支路各节点的潮流分布，计算电网中各个负荷节点的碳排放流。
6、本专利技术计量方法的有益效果是：本专利技术不仅考虑了充放电过程中，储能电站接电网的端口电压不变的情况下，储能电站内部问题导致的损耗，而且考虑了放电过程中端口电压波动对储能设备放电效率的影响，所以提高了储能电站放电状态下对储能节点碳势计算的准确性，进而提高了将储能电站当做发电机时电力系统各负载节点碳排放流计算的准确性。并且，将系统网络损耗纳入碳排放流计算中，获得更加精准的电力系统各负荷节点碳排放流计算模型，进而实现对各负荷进行切实有效的改造，实现节能减排，推动低碳电力的发展。
7、进一步地，所述飞轮储能站节点当前时刻存储能量的计算公式为：
8、
9、其中，是飞轮储能站节点在当前时刻t2存储的能量，是飞轮储能站节点在上一时刻t1存储的能量，pin是充电状态下的飞轮储能站节点的充电功率，pout是放电状态下的飞轮储能站节点的放电功率，ηin是充电状态下的充电效率，ηout是放电状态下的放电效率，δt＝t1-t2，β为飞轮储能站节点的能量损失系数，eun-out为放电状态下飞轮储能站节点无法释放的能量。
10、进一步地，所述飞轮储能站节点无法释放的能量eun-out的计算公式为：
11、
12、其中，t3为飞轮储能站节点端口电压跌落至脱网时刻到将飞轮储能站节点内部所有能量均释放完所需要的时间，iout为放电电流，uout为放电电压。
13、进一步地，根据飞轮储能站的功率损耗来计算所述充电状态下的飞轮储能站节点的充电功率及所述放电状态下的飞轮储能站节点的放电功率。
14、进一步地，所述飞轮储能站的功率损耗包括电损、风损和轴承损耗。
15、进一步地，所述电损包括电机损耗，电机损耗pm的计算公式为：pm＝9.686×10-4ω1.558，其中，ω为飞轮的旋转角速度。
16、进一步地，所述轴承损耗pb的计算公式为：pb＝ωm＝α1ω1.667+α0ω，其中，ω为飞轮的旋转角速度，m为总摩擦力矩，α1、α0为待定系数。
17、进一步地，计及网络损耗情况下的电网中各节点的有功潮流分布为：
18、apn＝pg
19、其中，pn和pg表示节点有功功率通量和发电机到节点的有功功率输入的矢量。a为发电机到负荷的功率分配矩阵，矩阵中的元素表示发电机对负载的贡献因子，矩阵中的元素可通过以下表达式获得：
20、
21、其中，i，j为支路两端的节点，αj-i为支路j-i的损耗系数，βj-i表示由节点j注入支路j-i的支路开始处的有功功率占节点j流过的有功潮流的比率，表示与节点i直接连接并且通过二者之间直接连接的支路向节点i注入有功功率的节点的集合。
22、进一步地，计及网络损耗情况下的电网中线路的等效有功潮流为：
23、
24、其中，为等效无损网络下线路i-l流过的有功功率，pi(g)为等效无损网络节点i的有功潮流，为au的逆矩阵，au为发电机到负荷的功率分配矩阵，pi-l表示实际有损网络中流过支路i-l的有功功率，且由节点l流向节点i，pi表示实际有损网络中节点i流过的有功潮流，αi(u)表示与节点i直接连接并且通过二者之间直接连接的支路向节点i注入有功功率的节点的集合，k表示从1到n的自然数，k表示矩阵中的第k个元素，表示为与节点i直接连接，且通过二者之间直接连接的支路向节点i注入有功功率的节点和接收从节点i流出有功功率的节点的集合。
25、本专利技术为解决上述技术问题而提供的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量装置包括处理器以及与处理器连接的存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的用于实现上面所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法的计算机程序。
26、本专利技术计量装置的有益效果是：本专利技术不仅考虑了充放电过程中，储能电站接电网的端口电压不变的情况下，储能电站内部问题导致的损耗，而且考虑了放电过程中端口电压波动对储能设备放电效率的影响，所以提高了储能电站放电状态下对储能节点碳势计算的准确性，进而提高了将储能电站当做发电机时电力系统各负载节点碳排放流计算的准确性。并且，将系统网络损耗纳入碳排放流计算中，获得更加精准的电力系统各负荷节点碳排放流计算模型，进而实现对各负荷进行切实有效的改造，实现节能减排，推动低碳电力的发展。
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1.计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述飞轮储能站节点当前时刻存储能量的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述飞轮储能站节点无法释放的能量Eun-out的计算公式为：
4.根据权利要求2所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，根据飞轮储能站的功率损耗来计算所述充电状态下的飞轮储能站节点的充电功率及所述放电状态下的飞轮储能站节点的放电功率。
5.根据权利要求4所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述飞轮储能站的功率损耗包括电损、风损和轴承损耗。
6.根据权利要求5所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述电损包括电机损耗，电机损耗Pm的计算公式为：Pm＝9.686×10-4ω1.558，其中，ω为飞轮的旋转角速度。
7.根据权利要求5所述的计及网
8.根据权利要求1～7任意一项所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，计及网络损耗情况下的电网中各节点的有功潮流分布为：
9.根据权利要求1～7任意一项所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，计及网络损耗情况下的电网中线路的等效有功潮流为：
10.计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量装置，其特征在于，该装置包括处理器以及与处理器连接的存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的用于实现权利要求1～9任意一项所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述飞轮储能站节点当前时刻存储能量的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述飞轮储能站节点无法释放的能量eun-out的计算公式为：
4.根据权利要求2所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，根据飞轮储能站的功率损耗来计算所述充电状态下的飞轮储能站节点的充电功率及所述放电状态下的飞轮储能站节点的放电功率。
5.根据权利要求4所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述飞轮储能站的功率损耗包括电损、风损和轴承损耗。
6.根据权利要求5所述的计及网络损耗的含飞轮储能站电网的碳流计量方法，其特征在于，所述电损包括电机损耗，电机损耗pm的...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹宏宇，闫明文，刘惠颖，宫游，梁言贺，文茹馨，李琦，王曦，叶兰，富磊，郭龙弟，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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