【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力，特别是一种基于潮流追踪理论的碳流分摊方法及系统。
技术介绍
1、随着全球工业化和经济发展的迅猛增长，世界各国对于减少碳排放，实现低碳可持续发展已然达成共识，2020年，向全世界宣布了2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的“双碳”目标，电力行业的碳排放作为全球温室气体排放的主要来源之一，减少电力行业的碳排放已成为全球关注的焦点，用以应对气候变化和实现可持续发展目标。
2、传统的碳流分摊方法在准确性、共享原则设定、计算效率以及综合性方面存在一些缺陷，在功率分摊的准确性上不足，未能充分考虑电力系统中节点的潮流情况，导致碳排放分摊结果不够精确，共享原则未被清晰地设定，导致碳流分布不够合理；计算效率方面，传统方法在处理大规模电力系统时可能存在效率低下的问题。本专利技术通过综合分析节点负荷、支路功率和网络损耗对应的发电机碳流率分量，基于支路碳流密度和碳势指标进行分摊，实现了对碳流的综合分摊，使得本专利技术在考虑碳流电力系统中各个方面的影响时更为全面，从而更准确地实现了碳排放的分摊。
技术实现思路
1、鉴于现有的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法及系统中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术的目的是提供一种基于潮流追踪理论的碳流分摊方法及系统，在功率分摊的准确性不足问题上，本专利技术基于支路碳流密度和碳势指标进行分摊，使得本专利技术在考虑碳流电力系统中各个方面的影响时更为全面。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其包括，获取碳流的分布遵循比例共享原则，基于功率分摊的准确性要求，采用交流潮流模型对电力系统中节点进行计算；基于计算结果对分摊排放进行定量分析，所述定量分析包括根据不同状态下发电机吸取的功率进行分摊；根据分摊结果计算发电机碳流的碳排放强度，将碳排放进行分摊，得到节点负荷、支路功率和网络损耗对应的发电机碳流率分量，根据碳流率分量计算支路碳流密度和节点碳势指标，基于支路碳流密度和碳势指标进行分摊。
5、作为本专利技术所述基于潮流追踪理论的碳流分摊方法的一种优选方案，其中：所述共享原则包括在电力系统排放流理论中设定电网中的功率分布原则，所述节点包括有功潮流和无功潮流，所述有功潮流包括在有功状态下计算节点的电压幅值和角度，所述无功潮流包括在无功状态下计算节点的电压幅值和角度，具体步骤为：
6、有功状态下的计算公式为：
7、
8、无功状态下的计算公式为：
9、
10、其中，pgi为接入节点i的机组有功输出，qgi为接入节点i的机组无功输出，pli为接入节点i的有功负荷，qli为接入节点i的无功负荷，gij为支路i-j电导的负值，bij为支路i-j的电纳负值，ui为节点i的电压幅值，uj为节点j的电压幅值，δij为节点i和节点j的电压角度差，即δij＝δi-δj，其中，δi为节点i的电压角度，δj为节点j的电压角度。
11、作为本专利技术所述基于潮流追踪理论的碳流分摊方法的一种优选方案，其中：所述定量分析包括基于节点的电压幅值和角度进行功率分摊，所述功率分摊包括根据节点的线路i-j确定支路由节点i流向j时的功率和损耗功率的关系，以及计算节点j流过的功率，所述节点i流向j时的功率包括pij和pji，三者之间的关系为：
12、
13、其中，|pji|表示上游节点流入的功率，表示损耗功率；
14、所述节点i流向j时的功率计算公式为：
15、
16、其中，pj表示流过节点j的功率，即等于节点j的发电注入功率pgj与各上游节点流入的功率|pji|，即为支路功率pji的绝对值之和，s+为节点j的上游节点的总和，即与节点j直接连接，有功功率流向j的节点集合；
17、所述有功功率流向j的节点集合公式为：
18、
19、其中，pi为上游节点i的流过有功功率；
20、基于有功功率流向j的节点集合构成矢量：p＝[p1,p2,...,pn]t，矢量内元素的计算公式为：
21、
22、将上述公式用矩阵形式表示为：
23、aup＝pg
24、其中，(au)ji为矩阵au中第j行第i列元素。
25、作为本专利技术所述基于潮流追踪理论的碳流分摊方法的一种优选方案，其中：所述分摊包括在矩阵状态上建立发电机功率pg与节点流过功率p之间的联系，将发电功率分摊到节点负荷、支路功率和网损功率上，具体步骤为：
26、所述节点负荷包括从发电机汲取的功率按比例分配原则将节点k的负荷plk表示为各发电机的贡献之和，具体计算公式为：
27、
28、其中，ek∈rn×1表示第k个分量为1，其余分量为0的列矢量，pk为节点k的流过功率；节点k负荷从节点i发电机汲取的功率分量plk,li表示为：
29、
30、其中，ek∈rn×1表示第k个分量为1，其余分量为0的列矢量；
31、所述支路功率包括将支路从发电机汲取的功率k-j从节点k流向节点j，此时支路传输功率pkj由节点k的上游发电机功率组成，根据比例分配原则具体公式为：
32、
33、其中，接入节点i的发电机对pkj的贡献份额pkj,gi为：
34、
35、其中，pkj,gi为接入节点i的发电机对pkj的贡献份额；
36、所述网损功率包括由发电机承担的网损功率，将支路k-j的功率从节点k流向节点j，根据比例分配原则具体公式为：
37、
38、其中，接入节点i的发电机对的贡献份额表示为：
39、
40、其中，为接入节点i的发电机对的贡献份额；
41、当发电机功率和碳流的碳排放同步生产时，若两者具有一致性，若已知发电功率对应的碳排放，则将按有功功率进行同比例分摊。
42、作为本专利技术所述基于潮流追踪理论的碳流分摊方法的一种优选方案，其中：所述计算发电机碳流的碳排放强度包括计算节点k负荷需承担的机组i的碳流率分量，具体计算公式为：
43、rlk,gi＝plk,giegi
44、其中，rlk,gi表示机组i的碳流率分量；
45、根据碳流率分量获取节点负荷、支路功率和网络损耗对应的发电机碳流率分量，具体步骤如下：
46、获取节点负荷的发电机碳流率分量的具体计算公式为：
47、
48、其中，rlk为节点k负荷的碳流率，其含义为负荷每小时用电所产生的等效于发电侧的二氧化碳排放量，单位为tco2/h；diag(pg)表示将列矢量pg转化为对角矩阵，eg为机组碳排放强度构成的矢量。
49、作为本专利技术所述基于潮流追踪理论的碳流分摊方法的一种优选方案，其中：所述支路功率对应的发电机碳流率分量具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述共享原则包括在电力系统的排放流理论中设定电网中的功率分布原则，所述节点包括有功潮流和无功潮流，所述有功潮流包括在有功状态下计算节点的电压幅值和角度，所述无功潮流包括在无功状态下计算节点的电压幅值和角度，具体步骤为：
3.如权利要求2所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述定量分析包括基于节点的电压幅值和角度进行功率分摊，所述功率分摊包括根据节点的线路i-j确定支路由节点i流向j时的功率和损耗功率的关系，以及计算节点j流过的功率，所述节点i流向j时的功率包括Pij和Pji，三者之间的关系为：
4.如权利要求3所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述分摊包括在矩阵状态上建立发电机功率PG与节点流过功率P之间的联系，将发电功率分摊到节点负荷、支路功率和网损功率上，具体步骤为：
5.如权利要求4所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述计算发电机碳流的碳排放强度包括计算节点
6.如权利要求5所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述支路功率对应的发电机碳流率分量具体计算公式为：
7.如权利要求6所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述支路碳流密度为支路k-j的碳流率与有功潮流的比值，具体计算公式为：
8.一种基于潮流追踪理论的碳流分摊系统，基于权利要求1～7任一所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述共享原则包括在电力系统的排放流理论中设定电网中的功率分布原则，所述节点包括有功潮流和无功潮流，所述有功潮流包括在有功状态下计算节点的电压幅值和角度，所述无功潮流包括在无功状态下计算节点的电压幅值和角度，具体步骤为：
3.如权利要求2所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述定量分析包括基于节点的电压幅值和角度进行功率分摊，所述功率分摊包括根据节点的线路i-j确定支路由节点i流向j时的功率和损耗功率的关系，以及计算节点j流过的功率，所述节点i流向j时的功率包括pij和pji，三者之间的关系为：
4.如权利要求3所述的基于潮流追踪理论的碳流分摊方法，其特征在于：所述分摊包括在矩阵状态上建立发电机功率pg与节点流过功率p之间的联系，将发电功率分摊到节点负荷、支路功率和网损功率上，具体步骤为：
5.如权利要求4所述的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡江，张家源，秦柯，刘文霞，李奎，李庆生，张裕，张兆丰，庞麓鸣，张家望，罗文雲，龙家焕，胡彬，罗洋，马蕊，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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