CN113642936B - 一种需求侧碳流边缘分析方法、终端与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种需求侧碳流边缘分析方法、终端与系统，包括：与碳流边缘终端连接的碳流监控终端、需求侧用能端以及碳流主站；碳流边缘终端采集需求侧用能单位各用能端的现场数据；基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；并基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令；将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端；将所述现场数据、碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果上传至碳流主站。由于本发明中碳流边缘终端可对用能端的现场数据进行边缘计算与分析、可增强本地应用响应效率，并对用能端进行优化控制。

Description

一种需求侧碳流边缘分析方法、终端与系统
技术领域
本发明涉及碳排放管理监测领域，具体涉及一种需求侧碳流边缘分析方法、终端与系统。
背景技术
为了应对全球气候的变化，实现节能减排的目标，需要加强对用能单位碳排放情况的监管；用能单位主动寻求节能减排策略，制定低碳运行措施，参与碳交易市场活动；第三方用能服务单位积极了解用能单位碳排放情况，以提供节能优化服务。对碳排放的准确量化、分析与核算是上述工作开展的基础，在碳减排过程中起到标尺性的作用,它不仅是碳减排责任分配的依据,也是通过碳交易市场等市场化手段进行减排的基础。
现有碳排放监测或终端主要考虑在需求侧对碳排放进行监测，并将数据上传云端进行计算、统计。然而，用能单位设备或系统具有分散性、碎片化的特点，仅依靠云端主站计算和分析压力较大，请求响应时间较长，也难以实现数据的全面覆盖，且不能满足在需求侧为用能单位提供能源输入、转换和消费的流动过程中的本地能流和碳流分析与优化控制等服。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供一种需求侧碳流边缘分析方法，包括：
采集需求侧用能单位各用能端的现场数据；
对所述现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；并基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令；
将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端；
将所述现场数据、碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果上传至碳流主站。
优选的，所述现场数据包括：需求侧碳排放输入、转换和消费过程中各用能单位所涉及的各用能端的参量数据，所述参量包括下述中的至少一种：电气参数、热工参数、状态参数和环境参数；所述用能端包括用能设备或用能系统。
优选的，所述对所述现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析包括：
基于所述现场数据按各用能端使用的能源种类，利用碳流核算模型进行碳流核算，得到多种碳排信息；
基于各种碳排信息与标准碳排信息进行对标；
基于各种碳排放信息或对标结果与预先存储的调控策略库中的各调控策略进行匹配，确定各用能端的调控策略；
基于各用能端的调控策略形成调控命令；
所述碳排信息包括下述中的至少一种：各能源种类的碳排信息、各用能端的碳排信息以及各能源种类下各用能端的碳排信息。
优选的，所述碳流核算模型包括：
基于能源种类对应的碳排放因子对各用能端在能源流动过程中的碳排信息进行计算。
优选的，所述能源种类包括：常规能源和新能源；
所述常规能源包括下述中的至少一种：电力、煤炭、天然气和水；
所述新能源包括：太阳能和风能；
所述碳排信息包括：碳排放量和碳减排量以及各项能源种类对应的分项碳排放量和分项碳减排量。
优选的，所述基于各能源种类各用能端的碳排信息与标准碳排信息进行对标，包括：
基于所有现场数据按照各种维度对碳排信息进行分析，并根据碳排分析结果与各种维度对应的标准碳排信息进行对标；
基于各能源种类下各用能端的碳排放信息，对用能端的碳排放指标限值进行管理和对用能端的碳排放值与限值进行对标。
优选的，所述与标准碳排信息进行对标之后还包括：基于对标结果，确定是否存在异常数据，如果存在异常数据则记录并报警；所述异常数据包括：异常碳排数据或超限碳排数据。
优选的，基于所有现场数据进行能效分析，包括：
基于所有现场数据，确定各种能耗信息；所述能耗信息包括下述中的至少一种：各能源种类的能耗信息、各用能端的能耗信息以及各能源种类下各用能端的能耗信息；
按照多种维度对能耗信息进行统计分析，并根据分析结果与各种维度对应的标准能效信息进行对标；
基于对标结果，对异常能耗数据或超限能耗数据进行报警；
所述对标结果包括：正常能耗数据、异常能耗数据或超限能耗数据。
优选的，所述维度包括下述中的至少一种：多种时间尺度；能源种类；用能单位；用能设备；用能系统；用能单位所在地域；参量数据种类；能源转化过程中能源消耗来源和能源消耗量。
优选的，所述基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析之前还包括：
从所有现场数据中确定异常信息；所述异常信息包括：异常数据或异常事件；
所述按能源种类进行碳流核算之后还包括：从所述碳排信息中确定异常碳排放量；
当存在异常数据、异常事件或异常碳排放量中一种或多种时，记录并报警。
优选的，所述采集需求侧用能单位各用能端的现场数据，还包括：
对现场数据按多种时间步长进行冻结和存储；所述多种时间步长进行冻结包括下述中的至少一种：定时冻结；瞬时冻结；整点冻结；日冻结；月冻结及设定步长冻结。
优选的，在所述将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端之前还包括：
接收需求侧主站发送的调控指令；
所述数据分析模块还用于基于所述调控指令、所述现场数据以及所述需求侧边缘终端上传的数据生成调控命令。
基于同一种发明构思，本发明还提供一种碳流边缘终端，包括：数据采集模块、数据分析模块和通信模块；
所述数据采集模块用于：采集需求侧用能单位各用能端的现场数据；
所述数据分析模块用于，基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；并基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令；
所述通信模块用于：将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端；并将所述现场数据、碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果发送至碳流主站。
优选的，所述现场数据包括：需求侧碳排放输入、转换和消费过程中各用能单位所涉及的各用能端的参量数据，所述参量包括下述中的至少一种：电气参数、热工参数、状态参数和环境参数；所述用能端包括用能设备或用能系统。
优选的，所述数据分析模块，包括：碳流分析子模块，所述碳流分析子模块包括：
碳流核算单元，用于按各用能端使用的能源种类，利用碳流核算模型进行碳流核算，得到多种碳排信息；
碳排分析单元，用于基于各种碳排信息与标准碳排信息进行对标；
碳流优化单元，用于基于各种碳排放信息或对标结果与预先存储的调控策略库中的各调控策略进行匹配，确定各用能端的调控策略；
碳流调控单元，用于基于各用能端的调控策略形成调控命令；
所述碳排信息包括下述中的至少一种：各能源种类的碳排信息、各用能端的碳排信息以及各能源种类下各用能端的碳排信息。
优选的，所述碳流核算模型包括：
基于能源种类对应的碳排放因子对各用能端在能源流动过程中的碳排信息进行计算。
优选的，所述能源种类包括：常规能源和新能源；
所述常规能源包括下述中的至少一种：电力、煤炭、天然气和水；
所述新能源包括：太阳能和风能；
所述碳排信息包括：碳排放量和碳减排量以及各项能源种类对应的分项碳排放量和分项碳减排量。
优选的，所述碳排分析单元具体用于：
基于所有现场数据按照各种维度对碳排信息进行分析，并根据碳排分析结果与各种维度对应的标准碳排信息进行对标；
基于各能源种类下各用能端的碳排放信息，对用能端的碳排放指标限值进行管理和对用能端的碳排放值与限值进行对标。
优选的，所述碳排分析单元，具体还用于：基于对标结果，确定是否存在异常碳排数据或超限碳排数据，并进行报警。
优选的，所述数据分析模块还包括能效分析子模块，用于基于所有现场数据，确定各种能耗信息；并按照多种维度对能耗信息进行统计分析，并根据分析结果与各种维度对应的标准能效信息进行对标，基于对标结果，对异常能耗数据或超限能耗数据进行报警；所述能耗信息包括下述中的至少一种：各能源种类的能耗信息、各用能端的能耗信息以及各能源种类下各用能端的能耗信息；所述对标结果包括：正常能耗数据、异常能耗数据或超限能耗数据。
优选的，所述维度包括下述中的至少一种：多种时间尺度；能源种类；用能单位；用能设备；用能系统；用能单位所在地域；参量数据种类；能源转化过程中能源消耗来源和能源消耗量。
优选的，所述数据分析模块还包括：碳流异常研判子模块，用于基于所述现场数据确定异常信息；所述异常信息包括：异常数据或异常事件；从所述碳排信息中确定异常碳排放量；当存在异常数据、异常事件或异常碳排放量中一种或多种时，记录并报警。
优选的所述的碳流边缘终端，还包括：数据冻结模块和数据存储模块；
所述数据冻结模块用于，对现场数据按多种时间步长进行冻结；所述多种时间步长进行冻结包括下述中的至少一种：定时冻结；瞬时冻结；整点冻结；日冻结；月冻结及设定步长冻结；
所述数据存储模块用于，对现场数据和冻结的数据进行存储。
优选的，所述通信模块还用于接收主站发送的调控指令；
所述数据分析模块还用于基于所述调控指令、所述现场数据以及所述需求侧边缘终端上传的数据生成调控命令。
基于同一种发明构思，本发明还提供一种需求侧碳管理系统，包括：多个碳流监控终端、多个碳流边缘终端和碳流主站；碳流主站与多个碳流边缘终端通信连接，每个碳流边缘终端分别至少与一个碳流监控终端通信连接；
所述碳流监控终端还与用能端连接，用于采集用能端的现场数据，并将所述现场数据上传至所述监控终端通信连接的碳流边缘终端；
所述碳流边缘终端还与用能端连接，用于接收与所述碳流边缘终端通信连接的碳流监控终端上传的现场数据和用能端的现场数据，基于所述现场数据按能源种类进行第一核算，基于第一核算结果和预先存储的调控策略形成调控命令；还用于将所述现场数据和核算结果上传至碳流主站，基于所述碳流主站发送的调控指令形成调控命令，并将所述调控命令发送到与所述碳流边缘终端连接的碳流监控终端或用能端；
所述碳流主站用于，汇总所有碳流边缘终端上传的现场数据，并按能源种类进行第二核算；基于第二核算结果和预先存储的调控策略形成调控指令发送至相应的碳流边缘终端；还用于将所述碳流边缘终端上的数据、第二核算结果和调控策略进行发布。
优选的，所述碳流监控终端包括：数据采集模块、优化调控模块通信模块；
所述数据采集模块用于采集用能端的现场数据；
所述优化调控模块用于，基于采集的现场数据和预先存储于所述碳流监控终端上的控策略对所述现场数据中的一个或两个现场数据进行调控；
所述通信模块用于与碳流边缘终端通信，还用于与用能端通信。
优选的，所述碳流主站包括：服务层、数据层和应用层；
所述服务层，用于为碳流主站与碳流边缘终端和第三方机构之间共享数据提供服务；
所述数据层，用于基于服务层，采集碳流边缘终端上传的现场数据，并进行处理；
所述应用层，用于基于所有处理后的现场数据按能源种类进行第二核算；基于所述基于第二核算结果和预先存储的调控策略形成调控指令；并将所述调控指令发布至服务层；所述第二核算包括：碳流核算、碳排分析和能效分析。
优选的，所述碳流主站还与碳流监控终端通讯连接；
所述服务层还用于为碳流主站与碳流监控终端共享数据提供服务；
所述数据层，还用于基于服务层采集碳流监控终端上传的现场数据并对所述现场数据进行处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出一种需求侧碳流边缘分析方法和终端，包括：采集需求侧用能单位各用能端的现场数据；对所述现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；并基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令；将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端；将所述现场数据、碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果上传至碳流主站，本发明的碳流边缘终端与碳流监控终端和碳流主站进行信息交互，可对用能端提供就地优化调控和边缘优化调控相结合的调控方式，在提高调控效率的同时可以兼顾局部区域的碳排平衡，有利于用能单位了解和分析能流和碳流情况，促进用能单位低碳生产；
本发明提供一种需求侧碳管理系统，包括：多个碳流监控终端、多个碳流边缘终端和碳流主站；碳流主站与多个碳流边缘终端通信连接，每个碳流边缘终端分别至少与一个碳流监控终端通信连接；所述碳流监控终端还与用能端连接，用于采集用能端的现场数据，并将所述现场数据上传至所述监控终端通信连接的碳流边缘终端；所述碳流边缘终端还与用能端连接，用于接收与所述碳流边缘终端通信连接的碳流监控终端上传的现场数据和用能端的现场数据，基于所述现场数据按能源种类进行第一核算，基于第一核算结果和预先存储的调控策略形成调控命令；还用于将所述现场数据和核算结果上传至碳流主站，基于所述碳流主站发送的调控指令形成调控命令，并将所述调控命令发送到与所述碳流边缘终端连接的碳流监控终端或用能端；所述碳流主站用于，汇总所有碳流边缘终端上传的现场数据，并按能源种类进行第二核算；基于第二核算结果和预先存储的调控策略形成调控指令发送至相应的碳流边缘终端；还用于将所述碳流边缘终端上的数据、第二核算结果和调控策略进行发布。本发明可就地提供调控策略、可在边缘端提供调控策略也可在主站提供调控策略，实现调控策略分级制定在提高调控响应效率的基础上满足全局调控的需求。有利于第三方用能服务单位开展能流和碳流核查与测评，提供能流和碳流优化服务。
附图说明
图1为本发明的需求侧碳管理系统架构；
图2为需求侧典型碳流过程；
图3为碳流边缘终端功能架构；
图4为需求侧碳流边缘分析方法框图；
图5为需求侧碳流边缘分析方法流程图落。
具体实施方式
对用能单位碳排放情况的监管，现有技术中有的是仅根据工厂用能数据计算工厂碳排放量，未考虑在需求侧提供近端边缘研判、分析方法；还有的是对各企业单位碳排放信息进行汇总计算，但是未对用能单位设备或系统进行优化，而且这种集中管理的办法相应速度慢，不能根据现场设备状态及时调整优化。
例如申请号为201811248345.3，名称为一种碳排量监测的系统和方法的专利申请，通过安装在工厂里的输入碳排量采集模块和输出碳排量采集模块获得该工程用水、用电、用煤等数据；利用通信模块经由蜂窝网接入互联网，将数据发送给互联网，并将数据储存在服务器的数据库中；工厂负责人从显示终端获取数据，根据不同的级别权限，查看碳排量对应数据；第三方碳排量监管平台、政府部分从服务器获取数据,对不同区域范围内的产业碳值进行分析,根据标准识别绿色产品,方便对不同企业进行监管和培训引导，该申请的缺点为：仅根据工厂用能数据计算工厂碳排放量，未考虑光伏发电、光伏发热等项目的碳减排量计算方法；未考虑监测过程中对异常监测数据的研判，不能实现对实时数据的及时反馈，当出现碳排放量超标时技术方案并未有预警或解决方案；仅考虑在服务器端进行数据整理分析，未考虑在需求侧提供近端边缘研判、分析方法。
例如申请号为201910060105.9，发明名称为碳排放量监测管理系统和方法的专利申请，接收各个企业上报的企业数据，根据所述企业数据将对应的碳排放计划数据下发至所述各个企业，以及接收来自各企业提交的本年度碳排放监测信息的汇总数据；相应所述各个企业用户的登录申请操作，通过所述企业用户对应的账户对所述碳排放计划数据和所述碳排放监测信息的汇总数据进行上传和下载；根据所述碳排放计划数据和所述碳排放监测信息的汇总数据生成碳排放或碳减排行为信息，并保存至对应的账户系统中，以指示企业进行碳排放量监测管理，该申请的缺点为：仅对碳排放及碳减排行为信息进行统计及存储，供用户上传或下载，但并未就相关碳流分析数据对用能单位设备进行优化控制。
为了解决现有碳排放监测系统不能满足在需求侧为用能单位提供能源输入、转换和消费的流动过程中的近端碳流分析与优化控制策略的现状，下面结合附图对本发明进一步进行解释。
实施例1：
本发明提供一种需求侧碳管理系统，对能源/碳在能源输入、转换、消费等全过程中的数据进行分析和计算，包括设置于需求侧的碳流监控终端、碳流边缘终端和碳流主站。本发明中提到的需求侧与供给侧是相对而讲的，供给侧是指集中型能源供应的一侧，例如市政供电、供热、供水、供天然气等；本发明的需求侧包括用户侧能源的产生、传输、转化和应用整个业务流程。针对不同场景，有不同的系统。例如：公共建筑中的空调系统、新风系统、照明系统、配电系统、电梯系统等；工业园区中的锅炉系统、风机系统、供热系统、储能系统等。对于新能源发电来说，大规模的新能源发电会通过电网进行配电，属于供给侧；而小型的分布式新能源利用，例如某园区的光伏发电、光伏热水等，属于需求侧的一部分。
本发明提出的需求侧碳管理系统的功能结构如图1所示，用能端包括需求侧碳排放输入、转换和消费过程中各用能单位所涉及的用能设备和/或用能系统上；通过碳流监控终端采集用能单位各用能设备/用能系统现场数据上传到碳流边缘终端，碳流边缘终端对能流和碳流数据进行分析与核算也即第一核算，基于分析结果形成调控策略与调控命令，并下发至碳流监控终端或用能设备/用能系统；同时碳流边缘终端还将现场数据、调控策略、能流和碳流数据等上传到碳流主站，由碳流主站对所有碳流边缘终端上传的数据进行统一分析也即第二核算，形成控制指令，通过发送给碳流边缘终端和/或碳流监控终端进而实现对用能设备/用能系统的优化调控，同时通过碳流主站与监管系统、碳交易系统、用能服务系统等第三方系统进行信息交互，进行碳流分析和控制等；方便第三方用能服务单位获取用能单位碳流数据，开展碳流评审及碳核查工作。本发明能流和碳流分析、核算、优化控制等服务均可在需求侧边缘端实现，可增强本地应用响应效率。
本发明中的用能系统指的是需求侧（用户侧）用能系统，包括用户侧能源的产生、传输、转化和应用整个业务流程。针对不同场景，有不同的用能系统。例如：公共建筑中的空调系统、新风系统、照明系统、配电系统、电梯系统等；工业园区中的锅炉系统、风机系统、供热系统、储能系统等。
（1）碳流监控终端
碳流监控终端通过对用能设备或系统的电气参数、热工参数、状态参数及环境信息等进行采集与预处理，将数据上传至碳流边缘终端或碳流主站进行碳流分析，后两者可基于分析结果形成调控策略并将调控命令下发至本终端，以实现对用能设备或系统的优化调控。
本发明与碳流边缘终端、碳流主站共同组成需求侧碳流综合服务系统（图1 需求侧综合性碳流服务系统架构），通过三者之间的信息交互，为需求侧提供能源输入、转换和消费的流动过程（图2 需求侧典型碳流过程）中的能流和碳流数据采集、分析、核算、优化、调控以及第三方系统接入等能流和碳流服务。
本发明碳流监控终端主要包括数据采集模块、优化调控模块、通信模块、数据预处理模块、数据存储模块、显示模块、安全保护模块，储电模块。
所述数据采集模块可用于采集所述用能设备或系统的电气参数、热工参数、状态参数及环境参数等数据；
各类参数仅为举例，不代表全部参数：
电气参数：指用能设备或用电装备的电气参数，包括但不限于相电压、线电压、电流、单相有/无功功率，总有/无功功率、正向/反向有功电能、正向/反向无功电能、单相/总视在功率等；热工参数：包括但不限于热量、实时流量、累计流量、供回水温度、温差、工作压力和累计工作时间等；（例如锅炉系统需要测量进/出水压力、进/出温度等数据；空调系统需要测量进/出水压力、冷冻水供回水温度、冷冻水流量等）
状态参数：包括但不限于设备待机/运行/停机/故障报警/开度等；
环境参数：包括但不限于环境温度、湿度、二氧化碳等气体浓度等。
本发明中能流数据指的是需求侧（用户侧）能量在产生、传输、转换和应用整个业务流程中的展示，所以叫能流数据；整个业务流程的各部分中都会有碳的直接排放或者间接排放，称为碳流，通过采集各类用能数据（电、水、气、热等）计算得到的。
所述数据预处理模块对采集到的用能设备或系统的原始数据进行分类、审核、筛选、问题数据处理；所述问题数据处理可对采集到的数据重复值进行删除，对缺失数据进行填补或删除，对异常数据进行识别并判断类型，根据异常数据类型进行删除、纠正、排除等处理，确保数据的准确性、可靠性，提高数据质量；
所述数据存储模块用于存储采集及预处理所得的数据，存储数据包括：曲线、日冻结、月冻结等多种数据存储；冻结数据方式包括：定时冻结、瞬时冻结、日冻结、月冻结、整点冻结、用户设置冻结等多种冻结方式；
所述优化调控模块可对用能设备或系统相关的一至两个用能参数提供本地调控策略；内置的命令参数与采集的数据通过优化模型进行调控；
现有的本地控制功能仅可针对单一参数对用能设备或系统进行控制（帮助理解：例如对空调设备设置目标温度，对新风系统设置目标新风量，可使房间内保持一定温度与新风量等）；
本发明除具备上述功能外，还可通过所述优化调控模块中内置优化模型，确定各用能端工作场景；基于各用能端工作场景和现场数据从预先确定的多个调控策略中匹配调控策略，本发明可根据获取的参数数据确定从多个调控策略中确定合适的的调控策略，对用能设备或系统一至两个用能参数进行优化调节。例如照明系统，可根据不同场景（例如不同时段的照明需求），确定系统中照明设备的开启数量、照度等进行耦合调节，满足不同时段的照明需求。
可通过所述通信模块接收碳流边缘终端或碳流主站远程提供调控策略、调控命令，可为用能设备或系统提供运行参数或工况调整、设备选择控制、设备启停控制等多种调控命令；例如对照明系统的调整就是调整各照明设备的工况（开或关）以及开启的各照明设备的照度参数进行调整。当然也可以仅调整各照明设备的工况或者仅调整各照明设备的照度参数。
再例如，对于多个设备组合运行的系统，根据设备的启停数量与各自运行时间，优先选择运行时间相对较短，启停次数相对较少的设备，提高机组设备利用率；对于设备或系统出现报警情况或者碳流超过限定值等情况时，可对其进行警告或停机控制等。
碳流边缘终端或碳流主站通过分析接收到的碳流数据，根据用能设备或系统的类别、运行状态等因素，形成对应的调控策略或调控命令，下发到碳流监控终端，终端根据调控策略或调控命令，对设备/用能系统进行控制；
例如，对于多个设备组合运行的系统，根据设备的启停数量与各自运行时间，优先选择运行时间相对较短，启停次数相对较少的设备，提高机组设备利用率；对于设备或系统出现报警情况或者碳流超过限定值等情况时，可对其进行警告或停机控制等。
所述通信模块分为远程通信模块与本地通信模块，其中，所述远程通信模块用于监控终端与碳流边缘终端、碳流主站之间通信，接收其下达的调控策略；本地通信模块用于监控终端与各类数字仪表、智能传感器或其它仪表之间的通信、中继转发，用于数据的采集与上传；可根据成本、现场环境条件、数据传输质量要求、延时要求等可采用包括但不限于5G/4G/3G/GPRS/CDMA等无线公网、NB-IoT、LoRa等远距离无线通信技术，WiFi、蓝牙、Zigbee等短距离无线通信技术，以太网、RS485等有线通信技术等形成高效、稳定的复合通信网络；
所述显示模块配有电源、运行、控制输出等相关状态指示灯，也可以显示屏显示相关曲线、分析结果或操作信息等；
所述安全保护模块需通过验证才能执行相关操作，密码采用多级管理，根据不同的级别权限从本地或远程获得相应监测数据；
所述储电模块可在碳流监控终端因故障断电时对其进行供电，完全充电后可持续供电不少于4小时，为工作人员提供检修时间，维持监控终端正常工作，保证碳流监测数据及调控命令的连续性。
（2）碳流边缘终端
本发明中的碳流边缘终端在需求侧采集用能设备或系统各类数据，通过嵌入式分析模型对能源输入、转换和消费的流动过程中的能流和碳流情况进行分析与核算，可对用能单位设备或系统能流和碳流情况进行在线监测；可基于分析与碳流核算结果生成能流和碳流调控策略，并将对应调控命令下发至碳流监控终端或用能设备/系统进行优化控制；可将能流和碳流分析与碳流核算结果上传至碳流主站进行进一步能流和碳流分析；如图3所示，包括：数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、通信模块、数据冻结模块和数据存储模块；
数据采集模块可以直接采集需求侧用能单位各用能端的现场数据也可以通过碳流监控终端采集各用能单位各用能端的现场数据；现场数据包括：需求侧碳排放输入、转换和消费过程中各用能单位所涉及的各用能端的参量数据，所述参量包括下述中的至少一种：电气参数、热工参数、状态参数和环境参数；用能端包括用能设备或用能系统。
数据预处理模块对采集到的用能设备或系统原始数据进行分类、审核、筛选、问题数据处理；所述问题数据处理可对采集到的数据重复值进行删除，对缺失数据进行填补或删除，对异常数据进行识别并判断类型，根据异常数据类型进行删除、纠正、排除等处理，确保数据的准确性、可靠性，提高数据质量；
所述数据分析模块用于，基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；并基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令；包括：碳流分析子模块和能效分析子模块。
碳流分析子模块包括：碳流核算单元、碳排分析单元、碳流优化单元、碳流调控单元、碳流异常研判子模块。
碳流核算单元，用于按各用能端使用的能源种类，利用碳流核算模型进行碳流核算，得到多种碳排信息。碳排信息包括：各能源种类的碳排信息、各用能端的碳排信息以及各能源种类下各用能端的碳排信息。
碳流核算模型基于能源种类对应的碳排放因子对各用能端在能源流动过程中的碳排信息进行计算。
能源种类包括：电力、煤炭、天然气、水等常规能源和太阳能、风能等新能源；碳排信息包括：碳排放量和碳减排量以及各项能源种类对应的分项碳排放量和分项碳减排量。
碳核算模型只负责计算碳排放量/碳减排量等内容，根据现有核算标准进行计算；
分项碳排放量、分项碳减排量指的是电力、煤炭、天然气等各项能源对应的碳排放/碳减排量。
碳排放量包括：电力碳排放量、煤炭碳排放量、天然气碳排放量、水碳排放量；碳减排量包括：光伏发电碳减排量、风力发电碳减排量、太阳能集热碳减排量、光热发电碳减排量；
碳排放因子为缺省值，可参照相关碳核算方法及标准进行设置，具体计算如下：
（1）碳排放量
1）电力碳排放量
Figure 81082DEST_PATH_IMAGE001
(1)
式中，Te为电力碳排放量，tCO2；Qe为提供的电能量，MWh；EFe为电力碳排放因子，tCO2/MWh。
2）煤炭碳排放量
Figure 651085DEST_PATH_IMAGE002
(2)
式中，T c 为煤炭碳排放量，tCO2；Qc为煤炭提供的能量，MWh；EF c为煤炭碳排放因子，tCO2/MWh。
3）天然气碳排放量
Figure 493139DEST_PATH_IMAGE003
(3)
式中，Tg为天然气碳排放量，tCO2；Qg为天然气提供的能量，MWh；EFg为天然气碳排放因子，tCO2/MWh。
4）水碳排放量
Figure 950665DEST_PATH_IMAGE004
(4)
式中，Tw为水碳排放量，tCO2；Qw为水的消耗量，t；EFw为水碳排放因子，tCO2/t，不同场景下根据制水形式等条件确定。
5）碳排放量
Figure 561775DEST_PATH_IMAGE005
(5)
式中，TCO2为碳排放量，tCO2。
（2）碳减排量
1）光伏发电碳减排量
Figure 180975DEST_PATH_IMAGE006
(6)
式中，TCPV为光伏发电碳减排量，tCO2；QPV为光伏发电提供的能量，MWh；EFe为电网电力碳排放因子，tCO2/MWh。
2）风力发电碳减排量
Figure 244746DEST_PATH_IMAGE007
(7)
式中，TCwp为风力发电碳减排量，tCO2；Qwp为风力发电提供的能量，MWh；EFe为电网电力碳排放因子，tCO2/MWh。
3）太阳能集热碳减排量
Figure 974804DEST_PATH_IMAGE008
(8)
式中，TCsh为太阳能集热碳减排量，tCO2；Qsh为太阳能集热提供的能量，MWh；EFsh为太阳能集热碳排放因子，tCO2/MWh，不同场景下根据不同供热方式确定。
4）光热发电碳减排量
Figure 440421DEST_PATH_IMAGE009
(9)
式中，TCh为光热发电碳减排量，tCO2；Qh为光热发电提供的能量，MWh；EFe为电网电力碳排放因子，tCO2/MWh。
5）碳减排量
Figure 499031DEST_PATH_IMAGE010
(10)
式中，TCCO2为碳减排量。
碳排分析单元，用于基于各种碳排信息与标准碳排信息进行对标，基于对标结果，确定是否存在异常碳排数据或超限碳排数据，并进行报警。
碳排信息包括：各能源种类的碳排信息、各用能端的碳排信息以及各能源种类下各用能端的碳排信息等。
对标的具体实现包括：
基于所有现场数据按照各种维度对碳排信息进行分析，并根据碳排分析结果与各种维度对应的标准碳排信息进行对标；
基于各能源种类下各用能端的碳排放信息，对用能端的碳排放指标限值进行管理和对用能端的碳排放值与限值进行对标。
碳流优化单元，用于基于各能源种类下各用能端在各种用能场景下，利用嵌入式碳流优化模型，对碳排放信息或对标结果与预先存储的调控策略库中的各调控策略进行匹配，确定各用能端的调控策略；
嵌入式碳流优化模型，是根据输入能源量、用能需求、环境要求，以节能减碳、提高能效、提高经济收益等为目标，通过常用的优化公式，根据用能设备或系统类型、能流与碳流分析结果等，与策略库中情况进行匹配，提供对应的能流与碳流调控策略，并提供碳流指标管理、碳流指标分析等服务；
碳流调控单元，用于基于各用能端的调控策略形成用能端的调控命令。可针对不同场景用能设备或系统提供运行参数与工况调整、设备选择控制、设备启停控制等多种调控命令；
碳流异常研判子模块，用于基于所述现场数据确定异常数据、异常事件；从所述碳排信息中确定异常碳排放量；当存在异常数据、异常事件或异常碳排放量中一种或多种时，记录并报警。
记录、报警功能包括ABC电压偏差越限事件记录、谐波越限事件记录；ABC电压、电流不平衡越限记录；功率因数越限记录；闪变事件记录（长时、短时）；上电、掉电、电量示值清零、断相ABC、参数设置、校时事件记录；ABC相失压、全失压，ABC相失流事件记录、碳排放量超标、非电气量数据异常等事件记录；非电气量包括：热工参数、状态参数、环境信息等。
能效分析子模块，用于基于所有现场数据，确定各种能耗信息；能耗信息包括各能源种类和/或各用能端的能耗信息；并按照多种时间尺度、能源种类、用能单位、用能设备、用能系统、用能单位所在地域、参量数据种类、能源种类、能源转化过程中能源消耗来源和能源消耗量中的一种或几种，并且上述维度可以任意组合，并根据分析结果与各种维度对应的标准能效信息进行对标，基于对标结果，对异常能耗数据或超限能耗数据进行报警。
通信模块用于：将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端；并将所述现场数据、碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果发送至碳流主站。
同时通讯模块还用于采集碳流主站发送的调控指令，碳流调控单元基于调控指令、所述现场数据以及所述需求侧边缘终端上传的数据生成调控命令。
通信模块分为远程通信模块与本地通信模块，其中，所述远程通信模块用于碳流边缘终端与监控终端、碳流主站之间通信；本地通信模块用于碳流边缘终端与各类数字仪表、智能传感器或其它仪表之间的通信、中继转发；远程通信模块用于数据的采集与上传；可根据成本、现场环境条件、数据传输质量要求、延时要求等可采用包括但不限于5G/4G/3G/GPRS/CDMA等无线公网、NB-IoT、LoRa等远距离无线通信技术，WiFi、蓝牙、Zigbee等短距离无线通信技术，以太网、RS485等有线通信技术等形成高效、稳定的复合通信网络；
所述数据冻结模块用于，对现场数据按多种时间步长进行冻结；所述多种时间步长进行冻结包括：定时冻结、瞬时冻结、整点冻结、日冻结、月冻结及设定步长冻结；
所述数据存储模块用于，对现场数据和冻结的数据进行存储。
当然碳流边缘终端上还可以部署：显示模块、安全保护模块和终端维护模块等。
显示模块配有电源、运行、控制输出等相关状态指示灯；
安全保护模块需通过验证才能执行相关操作，密码采用多级管理，根据不同的级别权限获得对应碳流数据等信息；
终端维护模块可实现终端状态自检、可在本地或远程操作对终端进行维护。
（3）碳流主站
碳流主站主要接收所有碳流边缘终端上传的碳流数据还可以接收碳流监控终端上传的电气、热工、环境、状态等参数数据，因此碳流主站覆盖范围更大，是边缘终端的上层系统，可基于碳流数据或基础参数提供用能设备、子系统、系统等多维度能耗分析、碳流分析、碳流核算、碳流优化、碳流调控等服务，可对更大维度上的数据进行核算，同时碳流主站提供与碳排放监管系统、碳交易系统、第三方用能服务系统、移动应用系统等外部系统的接口，可以与外部系统共享需求侧碳流分析系统中的碳流、能流数据。
本发明提供的碳流主站管理系统，主要包括：数据层、服务层、应用层和表现层；
（1）服务层，用于为碳流主站与碳流边缘终端和第三方机构之间共享数据提供服务；
服务层包括：可视化服务、移动应用服务和接口服务。
可视化服务可实现对数据分析模块所得的能效、碳流、统计等各类分析结果可视化处理，包括但不限于形成用能设备、子系统、系统、单位及所处行业、地区的月度、季度、年度能耗分析、碳流分析及核算结果报告、图表，以及用能单位碳额度使用情况、碳交易信息、相关政策信息等内容；
接口服务模块包括本系统与与碳流监控终端、边缘终端的接口，本系统和碳排放监管系统、碳交易系统、第三方用能服务系统、移动应用系统等外部系统的接口；
（2）数据层，用于基于服务层，采集碳流边缘终端上传的现场数据，并进行处理；主要包括：数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据库管理模块。本发明的应用层主要包括：碳流分析模块、能效分析模块、统计分析模块、资产管理模块。
数据采集模块基于接口服务采集用能单位能源输入、转换和消费的流动过程中，碳流监控终端上传的电气、热工、环境、状态等基础参数、碳流边缘终端上传的碳流分析结果等数据及监管系统、碳交易系统等第三方系统相关信息；
数据处理模块对采集到的用能设备或系统的原始数据进行分类、审核、筛选、问题数据处理；问题数据处理可对采集到的数据重复值进行删除，对缺失数据进行填补或删除，对异常数据进行识别并判断类型，根据异常数据类型进行删除、纠正、排除等处理，确保数据的准确性、可靠性，提高数据质量；
数据存储模块可对预处理数据、碳流分析、核算结果等数据进行分类存储；可对国内碳排放核算方法与标准进行存储与更新，构建碳核算方法与标准库；可针对不同用能系统、碳流问题对应的调控策略进行存储与更新，构建调控策略库；可对用能系统、用能单位碳限额基准值等进行存储与更新，构建相应碳排放评估标准库；可对用能单位碳排放/碳减排项目、碳交易等碳信息进行存储，构建碳资产信息库；
（3）应用层，用于基于所有处理后的现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令；并将所述调控命令、碳排分析结果和能效分析结果发布至服务层。包括：碳流分析模块、能效分析模块、统计分析模块、资产管理模块和交互业务模块。
碳流分析模块基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算和碳排分析；基于碳流核算结果、碳排分析结果和数据库管理模块存储的调控策略形成调控命令。碳流分析模块包括：碳流监测子模块、异常研判子模块、碳流限额比对子模块、碳流预警子模块、碳流优化子模块、碳流调控子模块、碳流预测子模块、周期性评估子模块、预测可信性评估子模块、优化调控有效性评估子模块。
碳流监测子模块可基于碳流边缘终端、碳流监控终端上传的数据对用能设备或系统碳排放量、碳减排量等碳流数据进行监测；可根据采集所得的各类数据，基于碳排放因子法通过嵌入式核算模型对用能设备或系统在能源输入、转换和消费的流动过程中的碳排放量、碳减排量、分项碳排放量和分项碳减排量等数据进行核算；
异常研判子模块根据用能设备或系统的电气参数、热工参数、状态参数、环境参数等进行判断，是否有异常数值，当存在异常数值时记录并报警；
碳流限额比对子模块可将碳流分析与核算结果与对应碳限额标准值进行比对；
碳流预警子模块可对用能单位碳流排放实现超阈值预警功能；当用能单位碳排放达到碳流预警阈值时，生成碳流预警信息；当用能单位碳排放达到碳配额时，生成限制用电信息；当用能单位碳排放达到碳流超限阈值时，可生成超限警告；其中碳流预警阈值、超限阈值需根据用能单位规模、类型及风险承受能力等多指标进行确定；
碳流优化子模块可针对不同用能设备或系统等用能场景，嵌入对应碳流优化模型，并进行相关参数设置；通过嵌入式碳流优化模型，以节能减排、提高能效、提高经济收益等为指标，根据用能设备或系统类型、碳流分析结果、碳流预警信息等，提供碳流指标管理、碳流指标分析与碳流调控策略等服务；
碳流调控子模块基于碳流优化模块生成的调控策略形成对应调控命令，通过通信模块将调控命令下发至碳流边缘终端或碳流监控终端，可针对不同场景用能设备或系统提供运行参数与工况调整、设备选择控制、设备启停控制等多种调控命令；
碳流周期评估子模块可计量在单位时间内（如数日、数周、数月、数年）用能设备或系统碳排放随时间变化值；可绘制碳排放变化曲线，分析碳排放周期性变化规律；
碳流预测子模块通过统计分析用能设备或系统历史碳流数据，可得到不同时间尺度（日、周、月、年等）对应设备/系统的平均碳流数据，结合用能设备/系统的碳流趋势、用能设备或系统类型、用能结构、能耗情况等因素，采用内置碳流预测模型，对未来数日、数周、数月、数年等不同时间尺度碳流进行预测；
预测可信性评估子模块可对相同时间周期内碳流预测模块产生的预测结果与实际碳流核算结果进行比较，以验证碳流预测方法的可信性，为碳流预测模型修正与完善提供数据支撑；
优化调控有效性评估模块可对碳流调控策略及调控命令产生的效果进行记录与评价，评价结果为“完全有效”、“部分有效”、“无效”三种，并进行有效性统计，根据评价结果，按一定时间周期对调控策略库内对应策略进行补充或调整、完善；
能效分析模块基于所有现场数据对能源消耗和能源效率进行计算；根据计算结果按第一维度进行统计分析；并根据计算结果和统计结果进行对标分析及能耗超限报警；
统计分析模块基于所有现场数据、碳排分析结果和能效分析结果进行第二维度统计分析；
第一维度包括：能源种类、用能单位、用能设备、用能系统、能源转化过程中能源消耗来源和能源消耗量；
第二维度包括：各种时间尺度、用能设备、用能系统、用能单位、用能单位所属行业和地区。
碳资产管理模块用于对各用能单位的碳排放量、碳减排量、碳配额碳信息和碳交易信息进行存档；所述碳信息包括各用能单位的基本信息、调控信息的执行结果、碳排放量、碳减排量进行存档管理，包括碳排放/碳减排管理、碳配额管理、碳信息管理、碳交易管理；可实现工作人员对用能单位碳排放/碳减排项目信息、碳配额信息及碳交易信息进行管理，方便用能单位人员对项目的名称、时间等基本信息，运行效果，减排量等信息进行查询，了解用能单位碳资产情况；
交互业务模块，用于所述接口服务实现碳流主站向碳流边缘终端和第三方机构发布数据，以及从所述第三方机构获取数据，实现碳交易管理。
碳交易管理，可对用能单位碳交易信息进行管理，可将信息上传碳交易系统，并查询市场交易信息；用能单位碳交易信息包括单位名称、交易时间、交易类型、交易价格等、碳流分析与核算结果、碳排放碳减排项目信息等；市场交易信息包括当前市场碳交易价格、碳交易政策等。
实施例2：
基于同一个发明思想，本发明还提供一种需求侧碳流边缘分析方法，如图4所示，包括：
S1：采集需求侧用能单位各用能端的现场数据；现场数据包括：需求侧碳排放输入、转换和消费过程中各用能单位所涉及的各用能端的参量数据，参量数据包括：电气参数数据、热工参数数据、状态参数数据和环境信息数据中的一种或多种；用能端包括各种用能设备或用能系统。
对采集数据进行分类、审核、筛选及问题数据处理；问题数据处理包括：对采集到的数据重复值进行删除，对缺失数据进行填补或删除，对异常数据进行识别并判断类型，根据异常数据类型进行删除、纠正、排除等处理；
然后对现场数据按多种时间步长进行冻结和存储；所述多种时间步长进行冻结包括定时冻结、瞬时冻结、整点冻结、日冻结、月冻结及设定步长冻结中的一种或多种。
S2：基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；并基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令；
S3：将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端；
S4：将所述现场数据、碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果上传至碳流主站。其具体过程如图5所示。
其中，步骤S2中，对所述现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析包括：
1）基于所述现场数据按各用能端使用的能源种类，利用碳流核算模型进行碳流核算，得到各种碳排信息；碳流核算模型包括：基于能源种类对应的碳排放因子对各用能端在能源流动过程中的碳排信息进行计算。
碳排信息包括各能源种类的碳排信息、各用能端的碳排信息以及各能源种类下各用能端的碳排信息。
2）基于各碳排信息与标准碳排信息进行对标；
这里的对标包括：
基于所有现场数据按照各种维度对碳排信息进行分析，并根据碳排分析结果与各种维度对应的标准碳排信息进行对标；
基于各能源种类下各用能端的碳排放信息，对用能端的碳排放指标限值进行管理和对用能端的碳排放值与限值进行对标。
基于对标结果，确定是否存在异常碳排数据或超限碳排数据，并进行报警。
3）基于各能源种类下各用能端的碳排放信息或对标结果与预先存储的调控策略库中的各调控策略进行匹配，确定各用能端的调控策略；
4）基于各用能端的调控策略形成调控命令。
碳流边缘终端这里能源种类包括：电力、煤炭、天然气、水等常规能源以及太阳能、风能等新能源；
碳排信息包括：碳排放量和碳减排量以及各项能源种类对应的分项碳排放量和分项碳减排量。
碳流边缘终端步骤S2中，基于所有现场数据进行能效分析，包括：
基于所有现场数据，确定各能源种类和/或各用能端的能耗信息；
按照多种维度对能耗信息进行统计分析，并根据分析结果与各种维度对应的标准能效信息进行对标；
基于对标结果，对异常能耗数据或超限能耗数据进行报警；
其中，维度包括：多种时间尺度、能源种类、用能单位、用能设备、用能系统、用能单位所在地域、参量数据种类、能源种类、能源转化过程中能源消耗来源和能源消耗量中的一种或几种。
基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析之前还包括：
从所有现场数据中确定异常数据和/或异常事件；
所述按能源种类进行碳流核算之后还包括：从所述碳排信息中确定异常碳排放量；当存在异常数据、异常事件或异常碳排放量中一种或多种时，记录并报警。
本发明的碳流边缘终端还可以接收主站发送的调控指令；并基于所述调控指令、所述现场数据以及所述需求侧边缘终端上传的数据生成调控命令。
步骤S3：将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端包括：当用能端直接与碳流边缘终端连接的时候，针对该用能端的调控命令由碳流边缘终端直接发送到该用能端；
当用能端是通过碳流监控终端与碳流边缘终端连接时，针对该用能端的调控命令由碳流边缘终端发送到碳流监控终端，由碳流监控终端发送到该用能端。
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种需求侧碳流边缘分析方法，其特征在于，包括：
采集需求侧用能单位各用能端的现场数据；
对所述现场数据按能源种类，在碳流分析系统的边缘侧，无需依靠外在主站，通过碳流边缘终端中的嵌入式分析、核算模块进行独立的碳流核算、碳排分析和能效分析，得到用能设备或系统在能源输入、转换和消费的流动过程中碳流信息与能流信息；在客户侧基于碳流核算结果、碳排分析结果和调控策略库形成本地调控命令，并将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端，基于时间、空间和设备状态因素对用能端系统或设备的运行参数与工况、设备选择控制、设备启停控制提供近端就地优化调控；
碳流边缘终端将所述现场数据以及碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果数据上传至碳流主站，主站对覆盖范围内所有碳流边缘终端上传的数据作进一步能流与碳流分析；通过用能设备、子系统、系统多维度能耗分析、碳流分析，在主站基于采集数据、分析结果、历史数据多维度数据，结合标准库、调控策略库形成调控命令，将调控命令下发至碳流边缘终端及客户侧，在边缘终端进行调控的基础上，对用能系统、设备进行迭代调控，优化调控。
2.如权利要求1所述的需求侧碳流边缘分析方法，其特征在于，所述现场数据包括：需求侧碳排放输入、转换和消费过程中各用能单位所涉及的各用能端的参量数据，所述参量包括下述中的至少一种：电气参数、热工参数、状态参数和环境参数；所述用能端包括用能设备或用能系统。
3.如权利要求1所述的需求侧碳流边缘分析方法，其特征在于，所述碳流边缘终端的碳流核算过程，是通过嵌入式核算模型对用能设备或系统在能源输入、转换和消费的能源流动过程中三个阶段中各环节的碳排放量、碳减排量，以及各项能源种类对应的分项碳排放量和分项碳减排量数据进行核算；
所述对能源流动全过程进行分析，对需求侧能源建立能源输入、转换、消耗全流程监测、分析、核算对碳排放总量、各系统/设备分项量进行统计分析，从而对碳排放在各环节的分配情况，以及能源在各阶段、各环节的消耗情况进行分析。
4.如权利要求1所述的碳流边缘分析方法，其特征在于，所述基于各能源种类各用能端的碳排信息与标准碳排信息进行对标，包括：
基于所有现场数据按照各种维度对碳排信息进行分析，并根据碳排分析结果与各种维度对应的标准碳排信息进行对标；
基于各能源种类下各用能端的碳排放信息，对用能端的碳排放指标限值进行管理和对用能端的碳排放值与限值进行对标。
5.一种碳流边缘终端，其特征在于，终端在需求侧碳管理系统中介于用能设备、系统与碳流主站之间，包括：数据采集模块、数据分析模块和通信模块；
所述数据采集模块用于：采集需求侧用能单位各用能端的现场数据；
所述数据分析模块用于，基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析；并基于碳流核算结果、碳排分析结果和预先存储的调控策略形成调控命令，对用能端提供就地优化调控；
所述通信模块用于：将所述本地调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端；并将所述现场数据、碳流核算结果、碳排分析结果和能效分析结果发送至碳流主站；所述通信模块还用于采集碳流主站发送的调控指令，碳流调控单元基于调控指令、所述现场数据以及所述需求侧边缘终端上传的数据生成调控命令；
通信模块分为远程通信模块与本地通信模块，其中，所述远程通信模块用于碳流边缘终端与监控终端、碳流主站之间通信；本地通信模块用于碳流边缘终端与各类数字仪表、智能传感器或其它仪表之间的通信、中继转发；远程通信模块用于数据的采集与上传；根据成本、现场环境条件、数据传输质量要求、延时要求采用包括但不限于5G/4G/3G/GPRS/CDMA无线公网、NB-IoT、LoRa远距离无线通信技术，WiFi、蓝牙、Zigbee短距离无线通信技术，以太网、RS485有线通信技术形成高效、稳定的复合通信网络；
所述数据分析模块，用于基于所有现场数据按能源种类进行碳流核算、碳排分析和能效分析，包括：碳流分析子模块，所述碳流分析子模块包括：
碳流核算单元，用于按各用能端使用的能源种类，利用嵌入式碳流核算模型进行碳流核算，得到用能设备或系统在能源输入、转换和消费的能源流动过程中三个阶段中各环节的碳排放量、碳减排量，以及各项能源种类对应的分项碳排放量和分项碳减排量；
碳排分析单元，用于基于各种碳排信息与标准碳排信息进行对标；基于所有现场数据按照各种维度对碳排信息进行分析，并根据碳排分析结果与各种维度对应的标准碳排信息进行对标；
基于各能源种类下各用能端的碳排放信息，对用能端的碳排放指标限值进行管理和对用能端的碳排放值与限值进行对标；
碳流优化单元，是根据输入能源量、用能需求、环境要求，以节能减碳、提高能效、提高经济收益为目标，通过内置优化公式，根据用能设备或系统类型、能流与碳流分析结果，与预先存储的调控策略库中情况进行匹配，提供对应的能流与碳流调控策略，并提供碳流指标管理、碳流指标分析服务；碳流调控单元，用于基于分析结果与终端预先存储的调控策略库形成调控命令，将所述调控命令下发至用能端和/或碳流监控终端，基于时间、空间和设备状态因素对用能端系统或设备的运行参数与工况、设备选择控制、设备启停控制提供近端就地优化调控；
所述碳排信息包括下述中的至少一种：各能源种类的碳排信息、各用能端的碳排信息以及各能源种类下各用能端的碳排信息；
所述数据分析模块还包括：碳流异常研判子模块，用于基于所述现场数据确定异常信息；所述异常信息包括：异常数据或异常事件；从所述碳排信息中确定异常碳排放量；当存在异常数据、异常事件或异常碳排放量中一种或多种时，记录并报警。
6.如权利要求5所述的边缘终端，其特征在于，所述数据分析模块还包括能效分析子模块，用于基于所有现场数据，确定各种能耗信息；并按照多种维度对能耗信息进行统计分析，并根据分析结果与各种维度对应的标准能效信息进行对标，基于对标结果，对异常能耗数据或超限能耗数据进行报警；所述能耗信息包括下述中的至少一种：各能源种类的能耗信息、各用能端的能耗信息以及各能源种类下各用能端的能耗信息；所述对标结果包括：正常能耗数据、异常能耗数据或超限能耗数据。
7.一种需求侧碳管理系统，其特征在于，包括：多个碳流监控终端、多个碳流边缘终端和碳流主站；碳流主站与多个碳流边缘终端通信连接，每个碳流边缘终端分别至少与一个碳流监控终端通信连接；
所述碳流监控终端还与用能端连接，用于采集用能端的现场数据，并将所述现场数据上传至所述监控终端通信连接的碳流边缘终端；
所述碳流边缘终端还与用能端连接，用于接收与所述碳流边缘终端通信连接的碳流监控终端上传的现场数据和用能端的现场数据，基于所述现场数据按能源种类进行第一核算，基于第一核算结果和预先存储的调控策略形成调控命令；还用于将所述现场数据和核算结果上传至碳流主站，基于所述碳流主站发送的调控指令形成调控命令，并将所述调控命令发送到与所述碳流边缘终端连接的碳流监控终端或用能端；
所述碳流主站用于，汇总所有碳流边缘终端上传的现场数据，并按能源种类进行第二核算；基于第二核算结果和预先存储的调控策略形成调控指令发送至相应的碳流边缘终端；还用于将所述碳流边缘终端上的数据、第二核算结果和调控策略进行发布；
所述碳流监控终端包括：数据采集模块、优化调控模块和通信模块；
所述数据采集模块用于采集用能端的现场数据；
所述优化调控模块用于，基于采集的现场数据和预先存储于所述碳流监控终端上的调控策略对所述现场数据中的一个或两个现场数据进行调控；
所述通信模块用于与碳流边缘终端通信，还用于与用能端通信；
所述碳流主站包括：服务层、数据层和应用层；
所述服务层，用于为碳流主站与碳流边缘终端和第三方机构之间共享数据提供服务，包括可视化服务、移动应用服务和接口服务；
可视化服务实现对数据分析模块所得的能效、碳流、统计各类分析结果可视化处理，包括但不限于形成用能设备、子系统、系统、单位及所处行业、地区的月度、季度、年度能耗分析、碳流分析及核算结果报告、图表，以及用能单位碳额度使用情况、碳交易信息、相关政策信息内容；
接口服务模块包括本系统与与碳流监控终端、边缘终端的接口，本系统和碳排放监管系统、碳交易系统、第三方用能服务系统、移动应用系统外部系统的接口；
所述数据层，用于基于服务层，采集碳流边缘终端上传的现场数据与边端进行的碳流核算和碳排分析结果，并进行处理；主要包括：数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据库管理模块；
所述数据存储模块对预处理数据、碳流分析、核算结果数据进行分类存储；对国内碳排放核算方法与标准进行存储与更新，构建碳核算方法与标准库；针对不同用能系统、碳流问题对应的调控策略进行存储与更新，构建调控策略库；对用能系统、用能单位碳限额基准值进行存储与更新，构建相应碳排放评估标准库；对用能单位碳排放/碳减排项目、碳交易碳信息进行存储，构建碳资产信息库；
所述应用层，用于基于所有处理后的现场采集数据、终端上传的分析结果数据按能源种类进行第二核算；基于所述基于第二核算结果和预先存储的调控策略形成调控指令；并将所述调控指令发布至服务层；所述第二核算包括：碳流核算、碳排分析和能效分析；包括：碳流分析模块、能效分析模块、统计分析模块、资产管理模块和交互业务模块。
8.如权利要求7所述的需求侧碳管理系统，其特征在于，所述碳流主站还与碳流监控终端通讯连接；
所述服务层还用于为碳流主站与碳流监控终端共享数据提供服务；
所述数据层，还用于基于服务层采集碳流监控终端上传的现场数据并对所述现场数据进行处理。
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