含分布式电源的智能配电网碳排放计量方法技术

本发明专利技术公开一种含分布式电源的智能配电网碳排放计量方法，属于低碳电力领域。该方法包括：从电网数据库录入主动配电网的拓扑结构、系统参数、运行状态数据，形成基础数据库；根据分布式电源的碳排放特性，建立分布式电源碳排放计量方法；以分布式电源碳排放计量方法为基础，借助电力系统碳排放流理论，建立智能配电网分布式电源低碳效益和电动汽车低碳效益的计量方法。本方法可实现对含分布式电源的智能配电网的碳排放和低碳效益的准确计量，从而对智能配电网的碳排放和低碳效益实现可观和可测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含分布式电源的智能配电网排放计量方法，属低碳电力及电力系统运行测量

技术介绍
智能配电网：在配电网引入先进的传感、通讯与控制技术、并入各类新型的分布式电源、电动汽车，以灵活、智能的互动运行方式使各类技术相协调运行，即为智能配电网的含义。智能配电网的主要目标是实现电力用户与配电网间的协调运作，引导电力用户更加高效地利用电能与低碳资源，减少碳排放，从而推动形成整体的低碳电力系统。分布式电源：是一种建在用户端的电能供应方式，可独立运行，也可并网运行，是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，是相对于集中供电的分散式供电方式。分布式电源的主要类型包括分布式风电、分布式光伏、分布式燃机等。其中，分布式风电、分布式光伏在发电过程中不产生碳排放，故无需考虑其碳排放特性；分布式燃机的碳排放特性由两方面决定，一方面是机组的转化效率，即从化学能经热能和机械能转化为电能的效率；另一方面则是燃料本身的碳排放特性，与燃料的化学性质有关。此即为公式（1）的含义。在低碳电力领域中，电力系统碳排放量的测量与计算分析是基础性工作。建立一个科学的碳排放以及低碳效益的计算与分析的方法是实现碳减排的重要基础。然而现在主要的低碳电力技术，如可再生能源技术、碳捕集技术等主要围绕发电环节展开。智能配电网中的低碳技术，如分布式电源、电动汽车、需求侧管理等智能配用电技术因用电碳排放量不易界定而无法准确评价其低碳效<br>益与技术价值，不利于低碳智能配电网技术的合理规划与发展。本专利技术在建立智能配电网分布式电源低碳效益和电动汽车低碳效益的计量方法时，借助了电力系统碳排放流理论。电力系统中电源节点的碳势等于电源的发电碳排放强度（生产1kWh电量所需产生的碳排放量），根据电源类型和发电状态可直接计算得到，在碳排放流计算中视为已知条件。电力系统中非电源节点（用户节点、变压器节点）的碳势不可直接计算，需通过碳排放流计算方法求取，在碳排放流计算中视为待求量。低碳效益：在智能配电网中，分布式电源产生的电能替代了一部分主网输送过来的电能，由于分布式电源普遍是零碳排放或低碳排放机组，因此分布式电源的使用会使得配电网用电碳排放量相比于直接由主网供电有所减少，将此减少的碳排放量称为分布式电源的低碳效益。同样，由于电能的利用效率比汽油等燃料的利用效率高，相比传统的燃油汽车，电动汽车行驶相同距离的碳排放量通常比燃油汽车要少，将这部分减少的碳排放量称为电动汽车的低碳效益。综上所述，低碳效益可以定义为因某一项技术的使用而相比于不使用该技术所造成的碳减排量。
技术实现思路
本专利技术的目的是，面向智能配电网提出一种碳排放计量方法以及低碳效益计量方法。本方法可实现对含分布式电源的智能配电网的碳排放和低碳效益的准确计量，从而对智能配电网的碳排放和低碳效益实现可观和可测。本专利技术的技术方案是，本专利技术的一种含分布式电源的智能配电网碳排放计量方法，其特征在于，主要包括以下步骤：1）从电网数据库录入电力系统运行数据，形成基础数据库；该运行数据包括智能配电网的拓扑结构数据、系统参数数据、每个分布式电源在各个时段的输出功率数据、由智能配电网自动化系统测量得到的潮流分布的运行状态数据；2）建立分布式电源的碳排放强度模型；考虑的智能配电网分布式电源类型有分布式风电、分布式光伏、分布式燃机；其中分布式风电、分布式光伏的碳排放强度为零；分布式燃机的碳排放模型由公式（1）决定： e = 3.6 × 10 - 6 · EF E η - - - ( 1 ) ]]>式（1）中，EFE为燃料的碳排放系数，物理意义为燃料释放单位能量时的碳排放量，单位为（kgCO2/TJ）；η为分布式燃机的转化效率，即输出的电功率与消耗的热功率之比；e为分布式燃机的碳排放强度，单位为（kgCO2/kWh）；EFE、η均由步骤1）进行录入；3）基于分布式电源的碳排放计量模型，计算智能配电网在给定时段范围内分布式电源的碳排放；分布式电源的碳排放由公式（2）决定： F i t = e DG , i t · P DG , i t - - - ( 2 ) ]]>式（2）中，为第i个分布式电源在第t时段的碳排放；为第i个分布式电源在第t时段的碳排放强度；为第i个分布式电源在第t时段的有功输出功率；4）以分布式电源碳排放模型基础，依靠电力系统碳排放流理论，建立智能配电网分布式电源低碳效益和电动汽车低碳效益的计量方法，包括以下步骤：4-1）建立分布式电源低碳效益计量方法：智能配电网总的分布式电源低碳效益可以通过计算每一个分布式电源的低碳效益而后求和得到，按公式（3）进行计算： Δ F DG - D ( T ) = Σ t = 1 T Σ i = 1 N DG [ P DG , i t · ( e grid , i t - e DG , i 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含分布式电源的智能配电网排放计量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）从电网数据库录入电力系统运行数据，形成基础数据库；该运行数据包括智能配电网的拓扑结构数据、系统参数数据、每个分布式电源在各个时段的输出功率数据、由智能配电网自动化系统测量得到的潮流分布的运行状态数据；2）建立分布式电源的碳排放强度模型；考虑的智能配电网分布式电源类型有分布式风电、分布式光伏、分布式燃机；其中分布式风电、分布式光伏的碳排放强度为零；分布式燃机的碳排放模型由公式（1）决定：e=3.6×10-6·EFEη---(1)式（1）中，EFE为燃料的碳排放系数，物理意义为燃料释放单位能量时的碳排放量，单位为（kgCO2/TJ）；η为分布式燃机的转化效率，即输出的电功率与消耗的热功率之比；e为分布式燃机的碳排放强度，单位为（kgCO2/kWh）；EFE、η均由步骤1）进行录入；3）基于分布式电源的碳排放计量模型，计算智能配电网在给定时段范围内分布式电源的碳排放；分布式电源的碳排放由公式（2）决定：Fit=eDG,it·PDG,it---(2)式（2）中，为第i个分布式电源在第t时段的碳排放；为第i个分布式电源在第t时段的碳排放强度；为第i个分布式电源在第t时段的有功输出功率；4）以分布式电源碳排放模型基础，依靠电力系统碳排放流理论，建立智能配电网分布式电源低碳效益和电动汽车低碳效益的计量方法，包括以下步骤：4?1）建立分布式电源低碳效益计量方法：智能配电网总的分布式电源低碳效益可以通过计算每一个分布式电源的低碳效益而后求和得到，按公式（3）进行计算：ΔFDG-D(T)=Σt=1TΣi=1NDG[PDG,it·(egrid,it-eDG,it)]---(3)式（3）中，ΔFDG?D(T)为智能配电网在T个时段的NDG个分布式电源的总低碳效益；为第i个分布式电源在第t个时段的有功输出功率；为第i个分布式电源所在母线的根节点在第t个时段的碳势；为第i个分布式电源在第t时段的碳排放强度；4?2）建立电动汽车低碳效益计量方法：智能配电网总的电动汽车低碳效益可以通过计算每一个节点的电动汽车低碳效益而后求和得到，按公式（4）进行计算：ΔFVe-D(T)=Σt=1TΣi=1N[PVe-it·(ηoilηele·qoil-eN-it)]---(4)式（4）中ΔFVe?D(T)为智能配电网在T个时段的N个节点的电动汽车的总低碳效益；为第i个节点在第t个时段的电动汽车充电负荷；为第i个节点在第t个时段的节点碳势；ηoil为参考的传统燃油车辆平均每百公里的燃料油耗，ηele为配用电园区内充电的电动汽车每百公里的电耗，qoil为传统车用燃料油的碳排放系数；ηoil、ηele、qoil均由步骤1）进行录入。FDA00003430792200013.jpg,FDA00003430792200014.jpg,FDA00003430792200015.jpg,FDA00003430792200022.jpg,FDA00003430792200023.jpg,FDA00003430792200024.jpg,FDA00003430792200026.jpg,FDA00003430792200027.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种含分布式电源的智能配电网排放计量方法，其特征在于，所述方法
包括以下步骤：
1）从电网数据库录入电力系统运行数据，形成基础数据库；该运行数据包
括智能配电网的拓扑结构数据、系统参数数据、每个分布式电源在各个时段的
输出功率数据、由智能配电网自动化系统测量得到的潮流分布的运行状态数据；
2）建立分布式电源的碳排放强度模型；考虑的智能配电网分布式电源类型
有分布式风电、分布式光伏、分布式燃机；其中分布式风电、分布式光伏的碳
排放强度为零；分布式燃机的碳排放模型由公式（1）决定：
e = 3.6 × 10 - 6 · EF E η - - - ( 1 ) ]]>式（1）中，EFE为燃料的碳排放系数，物理意义为燃料释放单位能量时的
碳排放量，单位为（kgCO2/TJ）；η为分布式燃机的转化效率，即输出的电功率
与消耗的热功率之比；e为分布式燃机的碳排放强度，单位为（kgCO2/kWh）；
EFE、η均由步骤1）进行录入；
3）基于分布式电源的碳排放计量模型，计算智能配电网在给定时段范围内
分布式电源的碳排放；分布式电源的碳排放由公式（2）决定：
F i t = e DG , i t · P DG , i t - - - ( 2 ) ]]>式（2）中，为第i个分布式电源在第t时段的碳排放；为第i个分
布式电源在第t时段的碳排放强度；为第i个分布式电源在第t时段的有功
输出功率；
4）以分布式电源碳排放模型基础，依靠电力系统碳排放流理论，建立智能
配电网分布式电源低碳效益和电动汽车低碳效益的计量方法，包括以下步骤：
4-1）建立分布式电源低碳效益计量方法：
智能配电网总的分布式电源低碳效益可以通过计算每一个分布式电源的低
碳效益而后求和得到，按公式（3）进行计算：
Δ F DG - D ( T ) = Σ t = 1 T Σ i = 1 N ...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑蜀江，范瑞祥，辛建波，赵勇，曹蓓，康重庆，周天睿，
申请(专利权)人：国家电网公司，江西省电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：