CN115577505A - 电网的优化方法、装置、设备、存储介质及程序产品 - Google Patents

电网的优化方法、装置、设备、存储介质及程序产品 Download PDF

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CN115577505A CN202211151925.7A CN202211151925A CN115577505A CN 115577505 A CN115577505 A CN 115577505A CN 202211151925 A CN202211151925 A CN 202211151925A CN 115577505 A CN115577505 A CN 115577505A
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刘广一
付海明
张嘉弈
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Shanghai Envision Innovation Intelligent Technology Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供了一种电网的优化方法、装置、设备、存储介质及程序产品，涉及电力技术领域。所述方法包括：获取第一电力碳强度图模型，第一电力碳强度图模型包括目标电网的电力碳强度信息；将m个仿真机组加入第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，m为正整数；通过调整仿真机组的输出功率，对第二电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；基于第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对第二电力碳强度图模型进行分析，确定目标电网的优化方案。采用本申请实施例提供的技术方案，能够提升电网的优化方案的准确性。

Description

电网的优化方法、装置、设备、存储介质及程序产品
技术领域
本申请实施例涉及电力技术领域，特别涉及一种电网的优化方法、装置、设备、存储介质及程序产品。
背景技术
在电力技术领域中，发电网中包含的信息可以用拓扑图的形式表示。
在相关技术中，通过以降低发电网的总碳排放量为目标来对发电网进行优化，但是，在发电功率较低的情况下，总碳排放量较低也并不能表示当前发电网较优，也即，总碳排放量有时并不能比较准确地表示出当前发电网的优劣程度，从而导致基于总碳排放量得到的发电网的优化方案不够准确。
发明内容
本申请实施例提供了一种电网的优化方法、装置、设备、存储介质及程序产品，能够提升电网的优化方案的准确性。所述技术方案如下：
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电网的优化方法，所述方法包括：
获取第一电力碳强度图模型，所述第一电力碳强度图模型包括目标电网的电力碳强度信息；
将m个仿真机组加入所述第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，m为正整数；
通过调整所述仿真机组的输出功率，对所述第二电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；
基于所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对所述第二电力碳强度图模型进行分析，确定所述目标电网的优化方案，所述目标电网的优化方案的电力碳强度计算结果，优于所述第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电网的优化装置，所述装置包括：
模型获取模块，用于获取第一电力碳强度图模型，所述第一电力碳强度图模型包括目标电网的电力碳强度信息；
模型构建模块，用于将m个仿真机组加入所述第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，m为正整数；
碳强度计算模块，用于通过调整所述仿真机组的输出功率，对所述第二电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；
方案确定模块，用于基于所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对所述第二电力碳强度图模型进行分析，确定所述目标电网的优化方案，所述目标电网的优化方案的电力碳强度计算结果，优于所述第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述电网的优化方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述电网的优化方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品由处理器加载并执行以实现上述电网的优化方法。
本申请实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：
通过在目标电网对应的图模型中接入仿真机组，对目标电网接入仿真机组所模拟的发电机组后，目标电网对应的电力碳强度图模型(即第二电力碳强度图模型)的电力碳强度计算结果进行仿真分析，并基于电力碳强度计算结果确定目标电网的优化方案，相比于仅以降低总碳排放量为目标的优化方案，本申请实施例主要以优化碳强度为目标，得到的优化方案更加准确。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的电网的优化方法的流程图；
图2是本申请一个实施例提供的图模型的示意图；
图3是本申请另一个实施例提供的图模型的示意图；
图4是本申请一个实施例提供的电网的仿真机组的补偿方法的流程图；
图5是本申请另一个实施例提供的电网的优化方法的流程图；
图6是本申请另一个实施例提供的图模型的示意图；
图7是本申请一个实施例提供的电网的优化装置的框图；
图8是本申请一个实施例提供的计算机设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法的例子。
本申请实施例提供的方法，各步骤的执行主体可以是计算机设备，该计算机设备是指具备数据计算、处理和存储能力的电子设备。该计算机设备可以是诸如PC(PersonalComputer，个人计算机)、平板电脑、智能手机、可穿戴设备、智能机器人等终端；也可以是服务器。其中，服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。
下面，通过几个实施例对本申请技术方案进行介绍说明。
请参考图1，其示出了本申请一个实施例提供的电网的优化方法的流程图。在本实施例中，主要以该方法应用于上文介绍的计算机设备中来举例说明。该方法可以包括如下几个步骤(110～140)：
步骤110，获取第一电力碳强度图模型，第一电力碳强度图模型包括目标电网的电力碳强度信息。
在一些实施例中，目标电网是指指定一定区域范围内的发电网，如某个国家或某个城市或某个省份的发电电网。第一电力碳强度图模型，是指基于目标电网内的电网信息和碳流信息构建得到的拓扑图的图模型。第一电力碳强度图模型通过图数据库的形式，存储目标电网的电力碳强度信息。
在一些实施例中，该步骤110还包括如下步骤：
1、获取目标电网的电网信息，电网信息用于指示目标电网的设备信息和设备之间的连接信息。
在一些实施例中，目标电网的电网信息，包括目标电网中包含的设备和馈线、设备和馈线之间的连接信息、以及前述设备和馈线的属性数据。其中，设备的属性数据可以包括设备/馈线的型号、额定电压、额定电流、额定功率等属性数据。可选地，设备包括发电设备(如发电机、发电机组、发电站等)、变电设备(如变电站)等，本申请实施例对此不作具体限定。馈线可以与设备连接，也可以与其他馈线连接。
2、基于电网信息，构建电网图模型。
在一些实施例中，基于电网信息，以设备为节点，馈线为边，构建拓扑网络(即拓扑图)，并将设备和馈线的属性数据加入拓扑网络中，得到目标电网的电网图模型。其中，电网图模型也是图数据库。
3、获取目标电网的电碳信息，基于电网图模型和目标电网的电碳信息构建第一电力碳强度图模型，目标电网的电碳信息包括目标电网中的电流信息和碳流信息。
在一些实施例中，电网中的电流也可称为潮流，即电流信息也可称为潮流信息。在发电、用电以及电能的传输过程中，也会伴随着碳排放。因而，电网中的电流导致的碳排放，称为碳流，碳流方向与电流方向一致。
获取电网图模型中各个节点以及馈线分别对应的碳排放，即获取发电设备在发电过程中以及电流在传输过程中的碳排放；将相同时段内的碳排放量比上对应的输出/消耗的电量，即可计算得到各个节点以及馈线在该时段内的电碳强度的值。将计算得到的电碳强度的值存储进电网图模型，得到第一电力碳强度图模型。
步骤120，将m个仿真机组加入第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，m为正整数。
在一些实施例中，将一个或多个仿真机组加入第一电力碳强度图模型，每个仿真机组可以用于仿真一个发电机组，如对发电机组中的各个发电设备在各个时段的发电量和/或发电功率进行仿真。在一些实施例中，目标电网可以包括输电网和配电网；仿真机组可以是对配电网中的发电机组进行仿真，也可以是对输电网中的发电机组进行仿真。
在一些实施例中，仿真机组可以是对新能源发电机组进行仿真。其中，新能源发电机组中可以包括水电、风电和光伏。
在一些实施例中，第一电力碳强度图模型包括n个发电节点，n为正整数，该步骤120包括以下两种情况中的至少一个情况：
情况1，在保持第一电力碳强度图模型中的n个发电节点的基础上，加入至少一个用于模拟发电机组的仿真机组，并将第一仿真机组与第一电力碳强度图中的关联节点进行关联，构建第二电力碳强度图模型。
在一些实施例中，电网图模型和第一电力碳强度图模型包括n个发电节点，每个发电节点表示一个发电机或一个发电机组或一个发电站。在保持n个发电节点的数量以及在第一电力碳强度图模型中的位置不变的情况下，在第一电力碳强度图模型中额外再增加至少一个仿真机组，得到第二电力碳强度图模型。
情况2，将n个发电节点中的至少一个发电节点分别替换为仿真机组，构建第二电力碳强度图模型。
在一些实施例中，对于n个发电节点中的至少一个发电节点，每个发电节点都替换为一个仿真机组，得到第二电力碳强度图模型。
在一些实施例中，如图2所示，对于所述第一电力碳强度图模型或第二电力碳强度图模型中的发电节点11，在所述发电节点11用于表示输电网的发电机组的情况下，所述发电节点11与其他设备节点12关联，所述其他设备节点12用于表示其他发电机组、开关和母线。
在一些实施例中，如图3所示，对于所述第一电力碳强度图模型或第二电力碳强度图模型中的发电节点13，在所述发电节点13用于模拟配电网的发电机组的情况下，所述发电节点13与馈线节点14关联、并通过所述馈线节点14与变电站节点15关联。
在一些实施例中，如图2或图3所示，第一电力碳强度图模型或第二电力碳强度图模型中的计算节点16用于存储发电机组(即发电节点)相关的计算参数和计算结果，并将计算节点16关联至对应的变电站或馈线以方便统计分析。
在一些实施例中，加入仿真机组后得到仿真系统，仿真机组为添加在配电网中的分布式新能源发电机组。出于简化考虑，该仿真系统内添加的仿真机组的拓扑表达会与输电网模型中大部分馈线等值负荷的拓扑类似。在一些实施例中，出于模拟配电网分布式新能源机组的考虑，仿真机组仅会添加在拥有10kV母线的变电站内，并通过开关与变电站内的10kV母线相连。考虑到配电网分布式新能源机组一般是通过馈线连接输电网，因此仿真机组仅可向拥有负荷的厂站添加。为了模拟新能源机组在配电网中自发自用的现象，以及出于简化计算的目的，需要对新添加的仿真机组的容量做一定限制：例如，仿真机组的容量不大于站内负荷的总和。
步骤130，通过调整仿真机组的输出功率，对第二电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果。
在一些实施例中，基于第二电力碳强度图模型，对第二电力碳强度图模型中各个发电节点、馈线节点、变电站节点、其他设备节点等分别进行电力碳强度计算(也可以成为碳强度计算)，得到第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果。其中，对节点进行碳强度计算得到的电力碳强度计算结果，可以称为节点碳强度。在一些实施例中，仿真机组的输出功率(即发电功率，也称为出力)可以是变化的，在仿真机组的输出功率每次发生变化后，对第二电力碳强度图模型重新进行电力碳强度计算，从而得到第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果。
在一些实施例中，目标电网包括多个区域，电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，还包括目标电网中的各个区域对应的碳强度，也可以称为区域碳强度。其中，区域碳强度可以是基于各个发电节点、馈线节点、变电站节点、其他设备节点等分别进行电力碳强度计算得到的计算结果计算得到的；区域碳强度也可以是将对应区域在相同时段内所有的碳排放量比上最终输出的电量得到的。
在一些实施例中，可以通过增减仿真机组的数量来调整仿真机组的输出功率，也可以通过直接修改一个或多个仿真机组的输出功率参数来调整仿真机组的输出功率。
步骤140，基于第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对第二电力碳强度图模型进行分析，确定目标电网的优化方案。
其中，目标电网的优化方案的电力碳强度计算结果，优于第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。
在一些实施例中，将仿真机组在不同输出功率下，第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果进行比较分析，确定将电力碳强度计算结果中最优的计算结果对应的仿真机组的图模型，确定为目标电网的优化方案对应的图模型，即按照最优的计算结果对应的仿真机组的数量以及各个仿真机组的参数(如各个仿真机组的输出功率、各个仿真机组在目标电网中的位置等)，在目标电网中增加发电机组(如替换掉原有的发电机组和/或增加新的发电机组)，得到目标电网新的电网结构，即得到目标电网对应的新的电力碳强度图模型。
在一些实施中，先对第一电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。显然，目标电网的优化方案的电力碳强度计算结果，应当在某个或某些方面优于第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。例如，目标电网的优化方案对应的节点碳强度，低于第一电力碳强度图模型对应的节点碳强度；又例如，目标电网的优化方案对应的区域碳强度，低于第一电力碳强度图模型对应的区域碳强度。
在一些实施例中，获取第一电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；在第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果优于第一电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果的情况下，基于第二电力碳强度图模型优化目标电网。在这种情况中，仿真机组的数量以及在目标电网中的位置固定，在仿真机组的输出功率在某个范围内对应的电力碳强度计算结果，优于第一电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果的情况下，在将仿真机组替换为真实的发电机组之后，控制目标电网中的发电机组按照输出功率的范围进行发电。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，通过在目标电网对应的图模型中接入仿真机组，对目标电网接入仿真机组所模拟的发电机组后，目标电网对应的电力碳强度图模型(即第二电力碳强度图模型)的电力碳强度计算结果进行仿真分析，并基于电力碳强度计算结果确定目标电网的优化方案，相比于仅以降低总碳排放量为目标的优化方案，本申请实施例主要以优化碳强度为目标，得到的优化方案更加准确。
另外，本申请实施例中，通过采用仿真机组模拟新能源发电机组，可以对新能源发电机组接入目标电网后对其他发电机组和目标电网整体的碳强度的影响进行仿真分析，从而有助于制定或优化在目标电网中加入新能源发电机组的方案，使得目标电网的发电过程更加环保。
在一些实现方式中，目标电网划分为多个区域，该方法还包括：
1、确定仿真机组对应的补偿区域；
2、在补偿区域内存在火电机组、且火电机组的发电功率大于仿真机组的发电功率的情况下，采用火电机组对仿真机组进行补偿；
3、在补偿区域内不存在火电机组的情况下，更新补偿区域的区域范围，直到补偿区域内存在火电机组、且火电机组的发电功率大于仿真机组的发电功率；采用火电机组对仿真机组进行补偿。
在一些实施例中，更新补偿区域的区域范围，是指将其他区域确定为更新后的补偿区域。例如，优先选取距离仿真机组所在区域最近的区域作为补偿区域。
如图4所示，该方法包括如下步骤(41～46)：
步骤41，确定仿真机组所属的厂站；
步骤42，将仿真机组所属的厂站所在的区域确定为补偿区域；
步骤43，判断补偿区域内是否存在火电机组，若是，则执行步骤45；若否，则执行步骤44；
步骤44，更新补偿区域的区域范围，并从步骤43开始执行；
步骤45，判断补偿区域内的火电机组的发电功率是否大于仿真机组，若是，则执行步骤46；若否，则执行步骤44；
步骤46，采用补偿区域中的火电机组对仿真机组进行补偿。
在上述实现方式中，为了模拟新能源发电对火力发电的替代作用，采用仿真机组模拟新能源机组并替代火电机组，同时保证整个系统的功率平衡。在修正仿真机组对应计算母线出力的同时，需要对一些火电机组的出力进行补偿性调整。如图4所示，出于模拟新能源发电机组对所在区域电力碳排放强度的影响，进行补偿性处理调整的火电机组会优先从相同区域的火电机组中选取，如果本区域的火电机组出力数值不足以对仿真机组出力补偿，则根据输电网的遥测数据找到相邻最近区域的火电机组进行补偿。
电力碳排放强度的计算：
实现碳中和的根本在于减少碳排放，即为碳减排提供相应的方案支持，碳排放的统计核算则是重要依据。这直接关系碳减排方案是否合理、相应管理和运作机制是否有效，并最终决定碳达峰、碳中和目标能否真正实现。电力碳强度可以定义为：给定时间内给定区域发电(或用电)产生的碳排放量与输入(或输出)电量带来的排放碳量的和与发电量(或用电量)与输入电量(或输出电量)和的比，即为单位时间内给定区域的单位电量(如一度电)对应的二氧化碳含量。上述区域可根据行政区划划分，也可根据电网运行管理单位区分为不同等级的公司和不同电压等级的厂站。针对某一区域，其区域电网电能平衡方程为公式(1)：
Figure BDA0003856786150000091
式中，In，a，t为在时段t从邻近区域n输入到区域a的电量，Na是区域a输入电量的区域集合，La是区域a负荷的集合，Dl，t是负荷1在时段t的用电量，NLa，t是区域a在时段t的网损，Ma是从区域a输出电能的区域集合，Ox，m，t是在时段t从区域a输出到区域m的电能。由于碳流与电流的耦合关系，可定义区域碳排放量多输入输出平衡方程为(2)：
Figure BDA0003856786150000092
其中，CIECn，t为区域n在时段t的电力碳强度，CIECa，t为区域a在时段t的电力碳强度，ek为发电机k的碳排放因子。由于涉及的输入数据只有区域发电和其它区域输入电能的有关信息，因而该区域碳排放强度的计算方法称为上游法。
此外，针对某一电网区域，其电力碳强度分为发电碳强度、电网侧碳强度和用电碳强度，假设区域a，其发电电力碳强度可定义为(3)：
Figure BDA0003856786150000093
式中，CIEGa，t为区域a在时段t的发电电力碳排放强度，Ga为区域内所有发电机的集合，Gk，t为发电机k在时段t的发电量，ek为发电机k的碳排放因子。区域发电侧电力碳强度与其燃料类型和发电效率有关，煤电机组最高，天然气机组次之，风、光、水等可再生能源发电较小，一般取0，为方便计算和验证，本文将新能源机组的碳排放因子设置为1。可见，区域发电电力碳强度只取决于区域内的发电量，以及随之产生的碳排放量。区域内，可再生能源发电和低碳发电比例越大，区域的发电电力碳强度越低。
根据区域碳排放量多输入输出平衡方程，定义区域a电网侧的电力碳强度为(4)：
Figure BDA0003856786150000101
式中，In，a，t为在时段t从邻近区域n输入到区域a的电量，Na是区域a输入电能的区域集合，CIECn，t为邻近区域n的电网侧电力碳强度。对于电能纯输出地区，其发电电力碳强度与电网侧电力碳强度相同。对于电能输入区域，其电网电力碳强度，需要考虑从邻近电网输入的电量，即与邻近区域电网之间的电力交易，以及随之带来的碳排放量，因而邻近电网的电网侧电力碳强度会影响区域的电网侧电力碳强度。
从区域内用户用电负荷角度出发，基于区域内电网侧的电力碳强度，定义区域内的用电碳强度为(5)：
Figure BDA0003856786150000102
式中，CIELa，t为区域a在时段t的用电电力碳排放强度，Loada为区域内所有负荷的集合，Pl，t为负荷1在时段t的耗电量，CIECa，t为目标区域的电网侧碳排放强度。因此，该区域内负荷的碳排放量即为
Figure BDA0003856786150000103
考虑仿真机组的电力碳强度计算：
针对某一区域，从发电侧考虑区域内分布式新能源仿真机组的接入，该区域内非绿电(即新能源发电机组所发的电)的总发电量减少，区域内发电碳排放总量降低，即为(6)：
Figure BDA0003856786150000104
式中，CESGa，t为区域a在时段t考虑仿真机组的发电电力碳排放量，Gs，a为区域内所有用于模拟新能源发电机组的仿真机组的集合，Gs，t为仿真机组s在时段t的发电量，es为发电机s的碳排放因子，由于接入的仿真机组都为新能源发电机组，其发电碳排放因子为1。而考虑仿真机组的区域a在时段t的发电侧电力碳强度CISGa，t，可定义为(7)：
Figure BDA0003856786150000111
根据公式(4)，考虑仿真机组的区域a在时段t电网侧电力碳强度CISCa，t可定义为(8)：
Figure BDA0003856786150000112
考虑到邻近区域间无绿电交易且区域内自发自用的预设条件，区域内用电产生的碳排放量即为
Figure BDA0003856786150000113
因此，考虑仿真机组的区域a在时段t用电侧电力碳强度CISLa，t可定义为(9)：
Figure BDA0003856786150000114
在一些实施例中，如图5所示，该方法可以包括如下步骤(51～58)：
步骤51，获取目标电网对应的电力碳强度图模型。
步骤52，判断电力碳强度图模型中是否需要添加有仿真机组，若是，则执行步骤53；若否，则执行步骤54。
步骤53，在电力碳强度图模型中添加仿真机组。
步骤54，对电力碳强度图模型进行拓扑分析和状态估计。
在一些实施例中，添加仿真机组后，在基于图的拓扑分析环节，仿真机组会同其他设备一样，参与拓扑分析计算，生成相对应的计算母线节点。
在一些实施例中，对电力碳强度图模型的状态估计，是基于图计算的状态估计，其计算速度可以达到毫秒级。其中，基于图计算的毫秒级状态估计仅使用已有的实时量测数据(如实时输电量或输出功率、实时耗电量或耗电功率等)进行估计。对于仿真机组对应的计算母线，有功出力与无功出力取0参与状态估计计算，不会影响其他设备对应计算母线的状态估计结果。
该步骤54中的电力碳强度图模型可以指上文中的第一电力碳强度图模型或第二电力碳强度图模型。
步骤55，基于目标电网的潮流，对目标电网进行电力碳强度计算，得到电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果。
在一些实施例中，而在潮流计算中，会对仿真机组对应的计算母线进行有功出力和无功出力调整。仿真机组对应的计算母线的有功出力调整为仿真机组的模拟有功功率，无功出力调整为有功功率数值的40％或其他百分比的值，本申请实施例对此不作具体限定。
步骤56，判断电力碳强度图模型中是否包含仿真机组，若是，则执行步骤57；若否，则执行步骤58。
步骤57，输出目标电网原始的电力碳强度计算结果。
步骤58，输出目标电网在加入仿真机组后的电力碳强度计算结果。
基于上述仿真系统的区域碳强度计算结果，选取发电结构以火电机组为主的区域作为案例，进行仿真机组接入的案例分析。如图6所示，示例系统的区域根据真实地理面积将目标区域及其相邻区域按照比例图展示。其中，区域17的区域碳强度＞区域18的区域碳强度＞区域19的区域碳强度＞区域20的区域碳强度＞区域21的区域碳强度＞区域22的区域碳强度＞区域23的区域碳强度。选取区域17内的厂站24作为仿真机组接入厂站，观察仿真机组接入后，调整不同的仿真机组发电出力对厂站节点碳强度和整体区域碳强度的变化。区域17的当前区域碳强度为864.56，当前总负荷为553.52，而厂站18当前负荷量测值为110.8128，碳强度为874.52。
在厂站24内添加仿真机组，并进行潮流及碳强度计算，计算结果如表1所示：随着仿真机组出力的不断增加，厂站内产电增加，输入电量降低，输出电量增加，由于仿真机组为分布式新能源机组，厂站及区域内绿电消耗比例随着仿真机组出力的增加而增加。对厂站而言，仿真机组出力在站内总发电占比影响明显，因此，厂站24的节点碳强度有明显下降，当仿真机组发电出力和站内总负荷接近时，厂站可达到近零碳状态(碳强度为23.65)。区域17内一共涵盖46个厂站，单一厂站节点的碳强度降低对区域碳强度的影响会根据该厂站在区域内总发电及总负荷的占比有所体现，由于所选厂站在区域17内发电和负荷占比较高，区域碳强度也有明显下降。
表1
Figure BDA0003856786150000121
Figure BDA0003856786150000131
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
请参考图7，其示出了本申请一个实施例提供的电网的优化装置的框图。该装置具有实现上述电网的优化方法示例的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该装置可以是上文介绍的计算机设备，也可以设置在计算机设备上。该装置700可以包括：模型获取模块710、模型构建模块720、碳强度计算模块730和方案确定模块740。
所述模型获取模块710，用于获取第一电力碳强度图模型，所述第一电力碳强度图模型包括目标电网的电力碳强度信息。
所述模型构建模块720，用于将m个仿真机组加入所述第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，m为正整数。
所述碳强度计算模块730，用于通过调整所述仿真机组的输出功率，对所述第二电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果。
所述方案确定模块740，用于基于所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对所述第二电力碳强度图模型进行分析，确定所述目标电网的优化方案，所述目标电网的优化方案的电力碳强度计算结果，优于所述第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。
在一些实施例中，所述模型获取模块710，用于：
获取所述目标电网的电网信息，所述电网信息用于指示所述目标电网的设备信息和设备之间的连接信息；
基于所述电网信息，构建电网图模型；
获取所述目标电网的电碳信息，基于所述电网图模型和所述目标电网的电碳信息构建所述第一电力碳强度图模型，所述目标电网的电碳信息包括所述目标电网中的电流信息和碳流信息。
在一些实施例中，所述第一电力碳强度图模型包括n个发电节点，n为正整数；
在一些实施例中，所述模型构建模块720，用于以下至少之一：
在保持所述第一电力碳强度图模型中的所述n个发电节点的基础上，加入至少一个用于模拟发电机组的仿真机组，并将所述第一仿真机组与所述第一电力碳强度图中的关联节点进行关联，构建所述第二电力碳强度图模型；
将所述n个发电节点中的至少一个发电节点分别替换为所述仿真机组，构建所述第二电力碳强度图模型。
在一些实施例中，对于所述第一电力碳强度图模型或所述第二电力碳强度图模型中的发电节点：
在所述发电节点用于表示输电网的发电机组的情况下，所述发电节点与其他设备节点关联，所述其他设备节点用于表示其他发电机组、开关和母线；
在所述发电节点用于模拟配电网的发电机组的情况下，所述发电节点与馈线节点关联、并通过所述馈线节点与变电站节点关联。
在一些实施例中，所述目标电网划分为多个区域，所述装置700还包括：
区域确定模块，用于确定所述仿真机组对应的补偿区域。
补偿模块，用于在所述补偿区域内存在火电机组、且所述火电机组的发电功率大于所述仿真机组的发电功率的情况下，采用所述火电机组对所述仿真机组进行补偿。
所述补偿模块，还用于在所述补偿区域内不存在火电机组的情况下，更新所述补偿区域的区域范围，直到所述补偿区域内存在火电机组、且所述火电机组的发电功率大于所述仿真机组的发电功率；采用所述火电机组对所述仿真机组进行补偿。
在一些实施例中，所述方案确定模块740，用于：
获取所述第一电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；
在所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果优于所述第一电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果的情况下，基于所述第二电力碳强度图模型优化所述目标电网。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，通过在目标电网对应的图模型中接入仿真机组，对目标电网接入仿真机组所模拟的发电机组后，目标电网对应的电力碳强度图模型(即第二电力碳强度图模型)的电力碳强度计算结果进行仿真分析，并基于电力碳强度计算结果确定目标电网的优化方案，相比于仅以降低总碳排放量为目标的优化方案，本申请实施例主要以优化碳强度为目标，得到的优化方案更加准确。
需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
请参考图8，其示出了本申请一个实施例提供的计算机设备的结构框图。该计算机设备用于实施上述实施例中提供的电网的优化方法。具体来讲：
所述计算机设备800包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)801、包括RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)802和ROM(Read-Only Memory，只读存储器)803的系统存储器804，以及连接系统存储器804和中央处理单元801的系统总线805。所述计算机设备800还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本I/O(Input/Output，输入/输出)系统806，和用于存储操作系统813、应用程序814和其他程序模块815的大容量存储设备807。
所述基本输入/输出系统806包括有用于显示信息的显示器808和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备809。其中所述显示器808和输入设备809都通过连接到系统总线805的输入输出控制器810连接到中央处理单元801。所述基本输入/输出系统806还可以包括输入输出控制器810以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器810还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
所述大容量存储设备807通过连接到系统总线805的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元801。所述大容量存储设备807及其相关联的计算机可读介质为计算机设备800提供非易失性存储。也就是说，所述大容量存储设备807可以包括诸如硬盘或者CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，只读光盘)驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
不失一般性，所述计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可编程只读存储器)、闪存或其他固态存储器，CD-ROM、DVD(Digital Video Disc，高密度数字视频光盘)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器804和大容量存储设备807可以统称为存储器。
根据本申请的各种实施例，所述计算机设备800还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机设备800可以通过连接在所述系统总线805上的网络接口单元811连接到网络812，或者说，也可以使用网络接口单元811来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时以实现上述电网的优化方法。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品由处理器加载并执行以实现上述电网的优化方法。
应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电网的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一电力碳强度图模型，所述第一电力碳强度图模型包括目标电网的电力碳强度信息；
将m个仿真机组加入所述第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，m为正整数；
通过调整所述仿真机组的输出功率，对所述第二电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；
基于所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对所述第二电力碳强度图模型进行分析，确定所述目标电网的优化方案，所述目标电网的优化方案的电力碳强度计算结果，优于所述第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一电力碳强度图模型，包括：
获取所述目标电网的电网信息，所述电网信息用于指示所述目标电网的设备信息和设备之间的连接信息；
基于所述电网信息，构建电网图模型；
获取所述目标电网的电碳信息，基于所述电网图模型和所述目标电网的电碳信息构建所述第一电力碳强度图模型，所述目标电网的电碳信息包括所述目标电网中的电流信息和碳流信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电力碳强度图模型包括n个发电节点，n为正整数；
所述将m个仿真机组加入所述第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，包括以下至少之一：
在保持所述第一电力碳强度图模型中的所述n个发电节点的基础上，加入至少一个用于模拟发电机组的仿真机组，并将所述第一仿真机组与所述第一电力碳强度图中的关联节点进行关联，构建所述第二电力碳强度图模型；
将所述n个发电节点中的至少一个发电节点分别替换为所述仿真机组，构建所述第二电力碳强度图模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述第一电力碳强度图模型或所述第二电力碳强度图模型中的发电节点：
在所述发电节点用于表示输电网的发电机组的情况下，所述发电节点与其他设备节点关联，所述其他设备节点用于表示其他发电机组、开关和母线；
在所述发电节点用于模拟配电网的发电机组的情况下，所述发电节点与馈线节点关联、并通过所述馈线节点与变电站节点关联。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标电网划分为多个区域，所述方法还包括：
确定所述仿真机组对应的补偿区域；
在所述补偿区域内存在火电机组、且所述火电机组的发电功率大于所述仿真机组的发电功率的情况下，采用所述火电机组对所述仿真机组进行补偿；
在所述补偿区域内不存在火电机组的情况下，更新所述补偿区域的区域范围，直到所述补偿区域内存在火电机组、且所述火电机组的发电功率大于所述仿真机组的发电功率；采用所述火电机组对所述仿真机组进行补偿。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对所述第二电力碳强度图模型进行分析，确定所述目标电网的优化方案，包括：
获取所述第一电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；
在所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果优于所述第一电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果的情况下，基于所述第二电力碳强度图模型优化所述目标电网。
7.一种电网的优化装置，其特征在于，所述装置包括：
模型获取模块，用于获取第一电力碳强度图模型，所述第一电力碳强度图模型包括目标电网的电力碳强度信息；
模型构建模块，用于将m个仿真机组加入所述第一电力碳强度图模型，构建第二电力碳强度图模型，m为正整数；
碳强度计算模块，用于通过调整所述仿真机组的输出功率，对所述第二电力碳强度图模型进行电力碳强度计算，得到所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果；
方案确定模块，用于基于所述第二电力碳强度图模型的电力碳强度计算结果，对所述第二电力碳强度图模型进行分析，确定所述目标电网的优化方案，所述目标电网的优化方案的电力碳强度计算结果，优于所述第一电力碳强度图模型对应的电力碳强度计算结果。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述权利要求1至6任一项所述的电网的优化方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述权利要求1至6任一项所述的电网的优化方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品由处理器加载并执行以实现上述权利要求1至6任一项所述的电网的优化方法。
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