CN114819493A - 用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法及装置 - Google Patents
用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114819493A CN114819493A CN202210266937.8A CN202210266937A CN114819493A CN 114819493 A CN114819493 A CN 114819493A CN 202210266937 A CN202210266937 A CN 202210266937A CN 114819493 A CN114819493 A CN 114819493A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- matrix
- carbon emission
- carbon
- node
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 217
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 216
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 213
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 58
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 31
- 238000004401 flow injection analysis Methods 0.000 claims description 19
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本申请公开了一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括：通过获取电网的实时潮流数据，建立电网潮流矩阵，基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，最终建立用户‑电厂碳追踪矩阵，线路‑电厂碳追踪矩阵，这些矩阵可以直接表征出用户用电的间接碳排放来源于电网中的哪些电厂以及各个电厂的比例。利用本方法计量用户用电的碳排放，可以实时追溯到用户碳排放与特定电厂的碳排放关系，从而提升电网的碳计量效率，为电网运行人员提供决策参考与支持，同时为用户降低碳排放量提供参考依据。由此，解决了电力系统等效碳排放精确计量等问题。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统运行技术领域，特别涉及一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着化石能源的不断枯竭以及世界各国对环境污染与气候变化的日益重视，低碳清洁的新型可再生能源(如风电，光伏等)在电网中所占的比例正不断升高，电网的发电环节呈现出电源结构多样化的特征，由原有的火电为主体的电源结构逐渐转化为火电，光伏，风电，水电等多种电源协同供电的电源结构。另一方面，电力系统中可再生能源的出力呈现出日内波动的特征，这使得电力系统的运行方式产生了明显的变化，用户的用电行为以及用户的日内用电曲线会显著的改变电力系统的发电成本以及火电的发电安排，进一步影响电力系统整体的碳排放。因此，电力系统的碳排放在可再生能源的大规模接入下，呈现出了区域差异化，时间差异化的特征。
与此同时，我国“碳达峰、碳中和”的目标下，全国碳市场正处于试点到推广的阶段，当前碳配额只体现在发电企业侧。但考虑到我国电价相对固定，电力市场尚未发展健全，发电侧碳排放引起的额外成本无法合理疏导到用电企业。因此，在未来，将碳排放配额依附于电能转化到主要用能企业将成为主流方式。各大企业希望能够合理碳排放计量方案降低企业自身等价碳排放。
目前电力系统中对碳排放的分配方式主要以电力系统平均碳排因子为主，这种方式将全电力系统的发电企业的碳排放均摊到用户上。这种分配方式的优势在于便于计量，不需要过多的数据，但改分配方式的缺点在于不能体现出实际的电力流动，对实际上多用“绿电”的企业造成了额外的成本，尤其是在电源结构日趋多样化的电力系统中，不能体现计量的公平性。
综上所述，在电力系统的碳排放计量过程中，需要有一种能反映用电溯源效应的碳排放计量方案，厘清用户用电的来源，从而精确计量用户用电行为所产生的碳排放量。
发明内容
本申请提供一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法、装置、电子设备及存储介质，以解决电力系统等效碳排放精确计量等问题。
本申请第一方面实施例提供一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法，包括以下步骤：获取电网的实时潮流数据，并根据所述实时潮流数据建立电网潮流矩阵；基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在所述电网中的流动过程，建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵；以及基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，其中，所述来源信息包括所述电网中的一个或多个来源电厂和每个来源电厂的比例。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述实时潮流数据建立电网潮流矩阵，包括：计算所述电力系统的固定参数矩阵，其中，所述固定参数矩阵包括机组-节点关联分布矩阵、负荷-节点关联分布矩阵和节点-潮流关联分布矩阵；计算所述电力系统的运行参数矩阵，其中，所述运行参数矩阵包括节点-潮流关联分布矩阵、机组-节点潮流注入矩阵、负荷-节点潮流矩阵和节点潮流注入总量向量。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵，包括：计算节点追踪矩阵、支路追踪矩阵、负荷追踪矩阵和机组追踪矩阵。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，包括：在任一节点i上任一用电用户的总用电量为Pi时，总用电量中来自于机组j的电量计算公式为：
Pji＝TNji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述用电用户的等效用电碳排放
计算公式为：
其中，所述用电用户的用电等效碳排放来自于所述机组j的部分为：
可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，还包括：在线路i上潮流为Pi时，所述潮流中来自于所述机组j的电量为：
Pl ji＝TLji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述线路上潮流的等效用电碳排放
为：
其中，所述线路上潮流来自于所述机组j的部分算为：
本申请第二方面实施例提供一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置，包括：获取模块，用于获取电网的实时潮流数据，并根据所述实时潮流数据建立电网潮流矩阵；构建模块，用于基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在所述电网中的流动过程，建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵；以及溯源模块，用于基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，其中，所述来源信息包括所述电网中的一个或多个来源电厂和每个来源电厂的比例。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述获取模块，包括：第一计算单元，用于计算所述电力系统的固定参数矩阵，其中，所述固定参数矩阵包括机组-节点关联分布矩阵、负荷-节点关联分布矩阵和节点-潮流关联分布矩阵；第二计算单元，用于计算所述电力系统的运行参数矩阵，其中，所述运行参数矩阵包括节点-潮流关联分布矩阵、机组-节点潮流注入矩阵、负荷-节点潮流矩阵和节点潮流注入总量向量。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述构建模块，具体用于，计算节点追踪矩阵、支路追踪矩阵、负荷追踪矩阵和机组追踪矩阵。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述溯源模块，具体用于，在任一节点i上任一用电用户的总用电量为Pi时，总用电量中来自于机组j的电量计算公式为：
Pji＝TNji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述用电用户的等效用电碳排放
计算公式为：
其中，所述用电用户的用电等效碳排放来自于所述机组j的部分为：
可选地，在本申请的一个实施例中，所述溯源模块，还包括：
在线路i上潮流为Pi时，所述潮流中来自于所述机组j的电量为：
Pl ji＝TLji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述线路上潮流的等效用电碳排放
为：
其中，所述线路上潮流来自于所述机组j的部分算为：
本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法。
由此，本申请至少具有如下有益效果：
通过获取电网的实时潮流数据，建立电网潮流矩阵，基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，最终建立用户-电厂碳追踪矩阵，线路-电厂碳追踪矩阵，这些矩阵可以直接表征出用户用电的间接碳排放来源于电网中的哪些电厂以及各个电厂的比例。利用本方法计量用户用电的碳排放，可以实时追溯到用户碳排放与特定电厂的碳排放关系，从而提升电网的碳计量效率，为电网运行人员提供决策参考与支持，同时为用户降低碳排放量提供参考依据。由此，解决了电力系统等效碳排放精确计量等问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法的流程图；
图2为根据本申请实施例的用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置的示例图；
图3为申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
附图标记说明：获取模块-100、构建模块-200溯源模块-300、存储器-401、处理器-402、通信接口-403。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法、装置、电子设备及存储介质。针对上述背景技术中提到的问题，本申请提供了一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法，在该方法中，通过获取电网的实时潮流数据，建立电网潮流矩阵，基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，最终建立用户-电厂碳追踪矩阵，线路-电厂碳追踪矩阵，这些矩阵可以直接表征出用户用电的间接碳排放来源于电网中的哪些电厂以及各个电厂的比例。利用本方法计量用户用电的碳排放，可以实时追溯到用户碳排放与特定电厂的碳排放关系，从而提升电网的碳计量效率，为电网运行人员提供决策参考与支持，同时为用户降低碳排放量提供参考依据。由此，解决了电力系统等效碳排放精确计量等问题。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法的流程图。
如图1所示，该用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法包括以下步骤：
在步骤S101中，获取电网的实时潮流数据，并根据实时潮流数据建立电网潮流矩阵。
需要注意的是，本申请在进行用电等效碳排放的潮流溯源追踪前，需要获取电力系统中的网络结构，潮流数据等。在获取电网电力潮流数据的基础上，计算出用户等效碳排放与电网电厂实际碳排放的对应关系。
首先定义基础变量，如在孤立电网中存在B条线路，N个节点，其中有K个电厂对节点有电力注入，M个电力负荷用户从电网获取电能。基于上述电力系统运行部门给出的电力潮流数据，计算并保存一系列辅助计算的矩阵，如系统固定参数矩阵、计算电力系统的运行参数矩阵以及计算碳追踪矩阵。
具体地，在本申请的实施例中，上述系统固定参数矩阵包括机组-节点关联分布矩阵、负荷-节点关联分布矩阵和节点-潮流关联分布矩阵。具体如下所示：
(1)计算机组-节点关联分布矩阵：
机组-节点关联分布矩阵为K×N维矩阵，用符号J表示。采用以下方式计算机组-节点关联分布矩阵中每个位置的数值：
若第k台机组位于系统第i个节点(k＝1,2,…,K；i＝1,2,…,N)，则Jki＝1，否则Jki＝0。
(2)计算负荷-节点关联分布矩阵：
负荷-节点关联分布矩阵为M×N维矩阵，用符号L表示。采用以下方式计算负荷-节点关联分布矩阵中每个位置的数值：
若系统第i个节点中存在第m个负荷(i＝1,2,…,N；m＝1,2,…,M)，则Lmi＝1，否则Lmi＝0。
(3)计算节点-潮流关联分布矩阵：
节点-潮流关联分布矩阵为N×B维矩阵，用符号A表示。采用以下方式计算负荷-潮流关联分布矩阵中每个位置的数值：
若系统第b条支路上的潮流的始端为第n个节点(b＝1,2,…,B；n＝1,2,…,N)，则Abn＝1，否则Abn＝0。
除此之外，还需计算电力系统的运行参数矩阵，包括节点-潮流关联分布矩阵、机组-节点潮流注入矩阵、负荷-节点潮流矩阵和节点潮流注入总量向量。具体如下所示：
(1)计算节点-节点单向潮流矩阵
支路潮流分布矩阵为N×N维矩阵，用符号Pn+表示。采用以下方式计算支路潮流分布矩阵中每个位置的数值：
若节点i与节点j(i,j＝1,2,…,N)间有支路相连，且经此支路流入节点j的正向有功潮流为p，则Pij n+＝p，Pji n+＝0；若流经该支路的有功潮流p为反向潮流，则Pij n+＝0，Pji n+＝p其他情况下Pij n+＝Pji n+＝0。对所有对角元素，有Pii n+＝0。
(2)计算机组-节点潮流注入矩阵
机组注入分布矩阵为K×N维矩阵，用符号Pgi表示。采用以下方式计算机组-节点潮流注入矩阵：
根据系统中所有电厂出力序列向量为
与机组-节点关联分布矩阵
(3)计算负荷-节点潮流矩阵
负荷-节点潮流矩阵为M×N维矩阵，用Plo表示。采用以下方式计算负荷-节点潮流矩阵：
根据电力系统中所有负荷序列向量
与负荷-节点关联分布矩阵
(4)计算节点潮流注入总量向量
节点潮流注入总量向量为N维向量，用符号Pni表示。节点潮流注入总量代表所有注入该节点的潮流之和，反映了该节点上潮流流经的总量。采用以下方式计算节点有功通量矩阵的元素：
对节点i而言，潮流注入总量包括两部分，一类是来自于其他节点的潮流注入量Pnib i，另一类是来自于节点自身存在电厂的注入Pnig i。潮流注入总量为两类注入总量之和：
Pni i＝Pnib i+Pnig i
计算来自于其他节点的潮流注入量：
计算来自节点自身存在电厂的注入量：
在步骤S102中，基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵。
在求得上述系统固定参数矩阵以及电力系统的运行参数矩阵外，本申请的实施例还对碳追踪矩阵进行计算，以获取溯源追踪过程所需的辅助计算的矩阵信息，并建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵。
可选地，在本申请的一个实施例中，建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵，包括：计算节点追踪矩阵、支路追踪矩阵、负荷追踪矩阵和机组追踪矩阵。其具体地计算过程如下所示：
(1)计算节点追踪矩阵
节点追踪矩阵为N×K维对角矩阵，用符号TN表示。计算节点追踪向量的计算方式有两种。
计算方式一：基于已知追踪向量的迭代求解法
根据节点追踪矩阵的定义，针对系统中的节点i，计算其追踪向量的计算方式
支路追踪矩阵TBs可由支路始端节点追踪矩阵替代，改写为以下矩阵形式
基于以上公式，依次检索现存节点中可求解的节点，直至所有节点追踪矩阵计算完成。
计算方式二：直接求解法
采用以下方式计算节点追踪矩阵：
基于节点追踪矩阵，计算线路追踪矩阵以及负荷追踪矩阵，过程如下：
(2)计算支路追踪矩阵
支路追踪矩阵为B×K维对角矩阵，用符号TB表示。该矩阵能描述线路上的电力潮流对应于不同发电机组的比例。线路追踪矩阵的计算方式为：
TB＝AT·TN
(3)计算负荷追踪矩阵
负荷追踪矩阵为M×K维对角矩阵，用符号TL表示。该矩阵能描述负荷的用电行为与对应于不同发电机组的比例。负荷追踪矩阵的计算方式为：
TL＝L·TN
(4)计算机组追踪矩阵
机组追踪矩阵为K×K维对角矩阵，用符号TG表示。TG为单位对角矩阵。
由此，溯源追踪过程所需的辅助计算的矩阵信息，并建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵。
基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，最终建立用户-电厂碳追踪矩阵，线路-电厂碳追踪矩阵，这些矩阵可以直接表征出用户用电的间接碳排放来源于电网中的哪些电厂以及各个电厂的比例。
在步骤S103中，基于用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，其中，来源信息包括电网中的一个或多个来源电厂和每个来源电厂的比例。
可以理解的是，在基于节点平均分配法则，获取溯源追踪过程所需的辅助计算的矩阵信息后，便完成了电力系统等效碳排放在电网中的流动过程的计算，并建立用户-电厂碳追踪矩阵，线路-电厂碳追踪矩阵，这些矩阵可以直接表征出用户用电的间接碳排放来源于电网中的哪些电厂以及各个电厂的比例。继而，为了计量用户用电的碳排放，实时追溯到用户碳排放与特定电厂的碳排放关系，下述将对系统电量的溯源追踪方式进行介绍。
具体地，在本申请的实施例中，系统电量的溯源追踪原理如下所示：
若节点i上某电力用户总用电量为Pi，则总用电量中来自于机组j的电量计算为：
Pji＝TNji×Pi
在碳排放计量过程中，设机组的单位电力碳排放强度分别为
则该用户的等效用电碳排放
计算为：
其中，用户的用电等效碳排放来自于机组j的部分(即等效碳排放实际在机组j处排放的部分)算为：
同理，若线路i上潮流为Pi，则该潮流中来自于机组j的电量计算为：
Pl ji＝TLji×Pi
在碳排放计量过程中，设机组的单位电力碳排放强度分别为
则该线路上潮流的等效用电碳排放
计算为：
其中，该线路上潮流来自于机组j的部分(即等效碳排放实际在机组j处排放的部分)算为：
由此在获取电网电力潮流数据的基础上，计算出用户等效碳排放与电网电厂实际碳排放的对应关系，并且形成矩阵，从而为电力系统等效碳排放进行计量，上述方法反映用电溯源效应的碳排放计量方案，厘清用户用电的来源，从而精确计量用户用电行为所产生的碳排放量，为用户降低碳排放量提供参考依据。
根据本申请实施例提出的用电等效碳排放的潮流溯源追踪，通过获取电网的实时潮流数据，建立电网潮流矩阵，基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，最终建立用户-电厂碳追踪矩阵，线路-电厂碳追踪矩阵，这些矩阵可以直接表征出用户用电的间接碳排放来源于电网中的哪些电厂以及各个电厂的比例。利用本方法计量用户用电的碳排放，可以实时追溯到用户碳排放与特定电厂的碳排放关系，从而提升电网的碳计量效率，为电网运行人员提供决策参考与支持，同时为用户降低碳排放量提供参考依据。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置。
图2是本申请实施例的用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置的方框示意图。
如图2所示，该用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置10包括：获取模块100、构建模块200以及溯源模块300。
其中，获取模块100，用于电网的实时潮流数据，并根据实时潮流数据建立电网潮流矩阵；构建模块200，用于基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵；以及溯源模块300，用于基于用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，其中，来源信息包括电网中的一个或多个来源电厂和每个来源电厂的比例。
可选地，在本申请的一个实施例中，获取模块100，包括：第一计算单元，用于计算电力系统的固定参数矩阵，其中，固定参数矩阵包括机组-节点关联分布矩阵、负荷-节点关联分布矩阵和节点-潮流关联分布矩阵；第二计算单元，用于计算电力系统的运行参数矩阵，其中，运行参数矩阵包括节点-潮流关联分布矩阵、机组-节点潮流注入矩阵、负荷-节点潮流矩阵和节点潮流注入总量向量。
可选地，在本申请的一个实施例中，构建模块200，具体用于，计算节点追踪矩阵、支路追踪矩阵、负荷追踪矩阵和机组追踪矩阵。
可选地，在本申请的一个实施例中，溯源模块300，具体用于，在任一节点i上任一用电用户的总用电量为Pi时，总用电量中来自于机组j的电量计算公式为：
Pji＝TNji×Pi，
在碳排放计量过程中，机组的单位电力碳排放强度分别为
用电用户的等效用电碳排放
计算公式为：
其中，用电用户的用电等效碳排放来自于机组j的部分为：
可选地，在本申请的一个实施例中，溯源模块300，还包括：
在线路i上潮流为Pi时，潮流中来自于所述机组j的电量为：
Pl ji＝TLji×Pi，
在碳排放计量过程中，机组的单位电力碳排放强度分别为
线路上潮流的等效用电碳排放
为：
其中，线路上潮流来自于机组j的部分算为：
需要说明的是，前述对用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法实施例的解释说明也适用于该实施例的用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置，通过获取电网的实时潮流数据，建立电网潮流矩阵，基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在电网中的流动过程，最终建立用户-电厂碳追踪矩阵，线路-电厂碳追踪矩阵，这些矩阵可以直接表征出用户用电的间接碳排放来源于电网中的哪些电厂以及各个电厂的比例。利用本方法计量用户用电的碳排放，可以实时追溯到用户碳排放与特定电厂的碳排放关系，从而提升电网的碳计量效率，为电网运行人员提供决策参考与支持，同时为用户降低碳排放量提供参考依据。
图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
存储器301、处理器302及存储在存储器301上并可在处理器302上运行的计算机程序。
处理器302执行程序时实现上述实施例中提供的用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法。
进一步地，电子设备还包括：
通信接口303，用于存储器301和处理器302之间的通信。
存储器301，用于存放可在处理器302上运行的计算机程序。
存储器301可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器301、处理器302和通信接口303独立实现，则通信接口303、存储器301和处理器302可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器301、处理器302及通信接口303，集成在一块芯片上实现，则存储器301、处理器302及通信接口303可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器302可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取电网的实时潮流数据，并根据所述实时潮流数据建立电网潮流矩阵；
基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在所述电网中的流动过程，建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵；以及
基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，其中，所述来源信息包括所述电网中的一个或多个来源电厂和每个来源电厂的比例。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时潮流数据建立电网潮流矩阵，包括：
计算所述电力系统的固定参数矩阵，其中，所述固定参数矩阵包括机组-节点关联分布矩阵、负荷-节点关联分布矩阵和节点-潮流关联分布矩阵；
计算所述电力系统的运行参数矩阵，其中，所述运行参数矩阵包括节点-潮流关联分布矩阵、机组-节点潮流注入矩阵、负荷-节点潮流矩阵和节点潮流注入总量向量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵，包括：
计算节点追踪矩阵、支路追踪矩阵、负荷追踪矩阵和机组追踪矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，包括：
在任一节点i上任一用电用户的总用电量为Pi时，总用电量中来自于机组j的电量计算公式为：
Pji＝TNji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述用电用户的等效用电碳排放
计算公式为：
其中，所述用电用户的用电等效碳排放来自于所述机组j的部分为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，还包括：
在线路i上潮流为Pi时，所述潮流中来自于所述机组j的电量为：
Pl ji＝TLji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述线路上潮流的等效用电碳排放
为：
其中，所述线路上潮流来自于所述机组j的部分算为：
6.一种用电等效碳排放的潮流溯源追踪装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电网的实时潮流数据，并根据所述实时潮流数据建立电网潮流矩阵；
构建模块，用于基于节点平均分配法则，计算电力系统等效碳排放在所述电网中的流动过程，建立用户-电厂碳追踪矩阵和线路-电厂碳追踪矩阵；以及
溯源模块，用于基于所述用户-电厂碳追踪矩阵和所述线路-电厂碳追踪矩阵，确定用电用户的碳排放的来源信息，其中，所述来源信息包括所述电网中的一个或多个来源电厂和每个来源电厂的比例。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：
第一计算单元，用于计算所述电力系统的固定参数矩阵，其中，所述固定参数矩阵包括机组-节点关联分布矩阵、负荷-节点关联分布矩阵和节点-潮流关联分布矩阵；
第二计算单元，用于计算所述电力系统的运行参数矩阵，其中，所述运行参数矩阵包括节点-潮流关联分布矩阵、机组-节点潮流注入矩阵、负荷-节点潮流矩阵和节点潮流注入总量向量。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述构建模块，具体用于，
计算节点追踪矩阵、支路追踪矩阵、负荷追踪矩阵和机组追踪矩阵。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述溯源模块，具体用于，
在任一节点i上任一用电用户的总用电量为Pi时，总用电量中来自于机组j的电量计算公式为：
Pji＝TNji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述用电用户的等效用电碳排放
计算公式为：
其中，所述用电用户的用电等效碳排放来自于所述机组j的部分为：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述溯源模块，还包括：
在线路i上潮流为Pi时，所述潮流中来自于所述机组j的电量为：
Pl ji＝TLji×Pi，
在碳排放计量过程中，所述机组的单位电力碳排放强度分别为
所述线路上潮流的等效用电碳排放
为：
其中，所述线路上潮流来自于所述机组j的部分算为：
11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法。
12.一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，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210266937.8A CN114819493A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210266937.8A CN114819493A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114819493A true CN114819493A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82528613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210266937.8A Pending CN114819493A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114819493A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115296421A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-04 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 基于碳计量芯片的配电系统监控方法、装置、设备和介质 |
| CN115310877A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法 |
| CN115481898A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-16 | 南方电网能源发展研究院有限责任公司 | 电力碳排放因子确认模型构建方法、装置和计算机设备 |
| CN116231657A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-06-06 | 国网浙江省电力有限公司 | 一种输配电网全局碳流分布式确定方法及装置 |
| CN116628410A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-22 | 北京西清能源科技有限公司 | 一种区域电力系统碳排放核算方法与系统 |
| CN116885774A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-10-13 | 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 | 一种高比例可再生能源供应园区的绿色电力溯源方法 |
-
2022
- 2022-03-17 CN CN202210266937.8A patent/CN114819493A/zh active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115481898A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-16 | 南方电网能源发展研究院有限责任公司 | 电力碳排放因子确认模型构建方法、装置和计算机设备 |
| CN115296421A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-04 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 基于碳计量芯片的配电系统监控方法、装置、设备和介质 |
| CN115310877A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法 |
| CN116231657A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-06-06 | 国网浙江省电力有限公司 | 一种输配电网全局碳流分布式确定方法及装置 |
| CN116231657B (zh) * | 2023-05-09 | 2023-09-29 | 国网浙江省电力有限公司 | 一种输配电网全局碳流分布式确定方法及装置 |
| CN116628410A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-22 | 北京西清能源科技有限公司 | 一种区域电力系统碳排放核算方法与系统 |
| CN116628410B (zh) * | 2023-05-29 | 2024-04-02 | 北京西清能源科技有限公司 | 一种区域电力系统碳排放核算方法与系统 |
| CN116885774A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-10-13 | 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 | 一种高比例可再生能源供应园区的绿色电力溯源方法 |
| CN116885774B (zh) * | 2023-07-06 | 2024-03-22 | 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 | 一种高比例可再生能源供应园区的绿色电力溯源方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114819493A (zh) | 用电等效碳排放的潮流溯源追踪方法及装置 | |
| CN109272353B (zh) | 计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析方法 | |
| CN114782217B (zh) | 一种电力系统的间接碳排放精细化核算方法及系统 | |
| Liu et al. | Derivation of locational marginal prices for restructured wholesale power markets | |
| CN112001576A (zh) | 可再生能源电力消纳量核算方法 | |
| CN114362160A (zh) | 一种基于比例均分原则的碳排放及绿电追踪方法、装置 | |
| Meng et al. | Multi-objective optimal dispatching of demand response-enabled microgrid considering uncertainty of renewable energy generations based on two-level iterative strategy | |
| CN105743093B (zh) | 一种考虑风光出力不确定性的配电网潮流计算方法 | |
| CN111798070B (zh) | 一种用户侧光储系统的配置方法及装置 | |
| CN113313351A (zh) | 计及多能耦合影响的电-气-热系统灵活性评估方法 | |
| CN116885774B (zh) | 一种高比例可再生能源供应园区的绿色电力溯源方法 | |
| CN117150172A (zh) | 一种电力负荷全过程碳排放计算方法及装置 | |
| CN111144729A (zh) | 电力系统效益评价模型的构建方法、装置和计算设备 | |
| CN116258408A (zh) | 电网传输碳排放流的指标分解方法、系统、设备及终端 | |
| CN115329518A (zh) | 一种基于能量流的电热耦合网络碳排放流计量方法、电子设备及存储介质 | |
| CN111695235B (zh) | 可再生能源消纳责任权重的区域分解方法、装置及系统 | |
| CN115333167A (zh) | 新能源机组纳入电力系统备用比例的确定方法及装置 | |
| CN114663163A (zh) | 考虑电力交易合约下的碳排放流分析方法及装置 | |
| CN115549137A (zh) | 分布式电网调控系统及调控方法 | |
| Wang et al. | Carbon Flow Tracing based Consumer’s Indirect Carbon Emissions Calculation | |
| CN105634005A (zh) | 一种用于评估光伏接纳能力的方法及系统 | |
| CN115965101A (zh) | 一种用于电网二氧化碳流量计量的方法及碳计量终端系统 | |
| Yan et al. | Combined source-storage-transmission planning considering the comprehensive incomes of energy storage system | |
| Qing et al. | Determining User's Indirect Carbon Emissions Considering Green Electricity Trading Decomposition | |
| CN117541292A (zh) | 一种电力用户现货绿电实时含量的测算方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |