【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种分布式新能源低碳效益可视化方法。
技术介绍
1、新型电力系统的一个显著特点是配电网接入了大量的新型电源和负荷，如光伏发电、风力发电等。为了实现低碳乃至零碳电力系统，配电网侧需要承载越来多的清洁能源的接入，这使得配电网潮流计算和分析变得更加复杂。现阶段，碳排放的计量正朝着短时间尺度的方向发展，其中碳排放流分析法是用于电力系统实时碳排放计量的方法。但在高比例清洁能源接入的配电网中，潮流的时空特性有别于输电网，且清洁能源接入会导致配网的网损发生变化。又因为碳排放流强依赖于潮流，因此有必要深入研究复杂配电网环境下的碳排放计量技术，基于科学的计量理论计算分布式新能源的碳减排贡献，使其低碳效益可视化，有利于分布式新能源的推广和新型电力系统的演进。
2、现有的碳减排计量通常从用户的角度出发，通过基线负荷预测结果与实际负荷的差值来计算负荷侧的碳减排量，用以衡量用户用能行为的改变所带来的碳减排效果。但是目前极少有从发电侧衡量分布式新能源的碳减排计量的方法，无法满足发电侧碳减排贡献可视化的需要。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种分布式新能源低碳效益可视化方法，科学有效地计量分布式新能源接入配电网之后的实时碳减排贡献。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，包括以下步骤：
3、s1、获取负荷功率需求和电压需求，识别配电网拓扑结构，再通过配电网潮流计算确定配电网中各个节点的电压和功率的
4、s2、结合机组注入碳排放强度，根据潮流计算结果和碳排放流理论计算目标配电网的基准碳排放流分布；
5、s3、根据源荷双侧碳流追踪算法，将网架碳排放流分配至各个机组和负荷，计算得到各个负荷节点的校正碳势向量；
6、s4、获取各分布式新能源的出力情况，结合目标配电网的拓扑结构信息，根据比例分配原则和潮流追踪理论计算分布式新能源的机组能流分布矩阵；
7、s5、将分布式新能源有功出力矩阵输入步骤s4生成的机组能流分布矩阵中，得到各分布式电源对于各个负荷的有功功率贡献，结合步骤s3中生成的负荷节点的校正碳势向量，计算得到新能源机组的碳减排贡献结果。
8、在一些实施例中，所述步骤s1中，具体包括：
9、(1)收集当前时段中配电网各个节点的负荷功率数据和电压数据，生成节点负荷矩阵；
10、(2)通过查询配电网的拓扑结构和线路和变电设备的参数建立仿真环境；
11、(3)根据配电网潮流计算的结果生成支路潮流分布矩阵和机组注入分布矩阵；
12、(4)获取当前时段各个分布式新能源的出力情况，生成有功出力矩阵；
13、(5)获取配电网的机组注入碳排放强度向量；
14、(6)考虑分布式新能源的接入，通过仿真平台生成配电网运行的潮流仿真数据，获取配电网中各个节点和支路的电压和功率的分布情况。
15、在一些实施例中，所述步骤s2中，具体包括：
16、(1)结合pc和pg计算节点有功综合矩阵pz，计算方法如下：
17、pz＝diag(αn+k[pc pg]t)；
18、式中，pz为节点有功通量矩阵；αn+k为n+k维行向量，向量中所有元素均为1；pc为n阶对角支路潮流分布矩阵，pg为机组注入矩阵；
19、(2)判断pz的行列式是否为零；
20、(3)根据en计算支路碳流率矩阵rb和负荷碳流率向量rl，得到配电网的基准碳排放流分布，具体计算过程如下：
21、rb＝pben；
22、rl＝(ξtpl+ξtplc)en；
23、式中：pl为负荷有功功率；plc为减碳负荷有功功率；ξ为k-l阶单位列向量。
24、在一些实施例中，，所述步骤(2)中，如果行列式为零则执行如下步骤：去除pz中对应的孤岛机组及其相邻的线路，并退回至前一步重新计算节点有功综合矩阵pz；
25、若不为零则计算节点碳势向量en，计算方法如下：
26、在一些实施例中，所述步骤s3中的源荷双侧碳流追踪算法，包括计算出下游和上游比例，分配公式为：
27、
28、式中，pi为节点i的流入功率，其中p1为节点1的注入功率，p2为节点2的注入功率；同理，pj为节点j的流入功率，其中pa为节点a的注入功率，pb为节点b的注入功率。
29、在一些实施例中，假设节点的功率流入只包括分布式新能源和其他节点注入，将节点流入功率之和表示为：
30、
31、式中，pi为节点i的流入功率，pji为节点j流向节点i的有功功率，pgi为分布式能源流入节点i的有功功率；
32、结合上游比例分配公式求得：
33、
34、其中rgj-loss表示一半的网架碳排被分配至源侧高碳机组处，egj表示高碳机组处的节点碳势，pgj-loss表示被分配至高碳机组处的有功潮流。
35、在一些实施例中，所述步骤s5中将分布式新能源有功出力矩阵pl输入步骤s4生成的机组能流分布矩阵中，得到各分布式电源对于各个负荷的有功功率贡献pa，结合步骤s3中生成的负荷节点的校正碳势向量，计算得到新能源机组的碳减排贡献结果；
36、具体计算方法如下：pa＝a×pl；
37、式中，a是机组能流分布矩阵，表示各个机组对各个负荷点的能流分布比例；pl是分布式新能源有功出力矩阵，表示每个机组对各个负荷点的能流分布比例。
38、在一些实施例中，所述碳减排贡献结果由ra来表示，表示分布式新能源机组对各负荷节点的碳减排贡献，具体计算方法为：ra＝elξ1pat；其中el是校正碳势向量，ζ1是单位向量。
39、与现有技术相比，本专利技术的分布式新能源低碳效益可视化方法，可以实时计算各个分布式新能源每个负荷节点的碳减排贡献。该方法结合碳排放流分析理论和潮流追踪算法，能够在潮流计算的灵活时间尺度内对分布式新能源的碳减排贡献进行计量，有利于分布式新能源的实时碳减排评估，有利于分布式新能源的低碳规划、运营和管理。
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1.一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤S1中，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤(2)中，如果行列式为零则执行如下步骤：去除PZ中对应的孤岛机组及其相邻的线路，并退回至前一步重新计算节点有功综合矩阵PZ；
5.根据权利要求1所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤S3中的源荷双侧碳流追踪算法，包括计算出下游和上游比例，分配公式为：
6.根据权利要求5所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，假设节点的功率流入只包括分布式新能源和其他节点注入，将节点流入功率之和表示为：
7.根据权利要求1所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤S5中将分布式新能源有功出力矩阵PL输入步骤S4生成的机组能流分布
8.根据权利要求7所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述碳减排贡献结果由RA来表示，表示分布式新能源机组对各负荷节点的碳减排贡献，具体计算方法为：其中EL是校正碳势向量，ζ1是单位向量。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤s1中，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤s2中，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤(2)中，如果行列式为零则执行如下步骤：去除pz中对应的孤岛机组及其相邻的线路，并退回至前一步重新计算节点有功综合矩阵pz；
5.根据权利要求1所述的一种分布式新能源低碳效益可视化方法，其特征在于，所述步骤s3中的源荷双侧碳流追踪算法，包括计算出下游和上游比例，分配公式为：
【专利技术属性】
技术研发人员：王一清，任孝峰，黄涛，徐敦彬，高海龙，肖学权，张潇，吴冲，李毅，苏岭东，滕松，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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