CN115640935A - 电力系统碳排放量的计算方法、装置和计算机设备 - Google Patents

电力系统碳排放量的计算方法、装置和计算机设备 Download PDF

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CN115640935A
CN115640935A CN202211660431.1A CN202211660431A CN115640935A CN 115640935 A CN115640935 A CN 115640935A CN 202211660431 A CN202211660431 A CN 202211660431A CN 115640935 A CN115640935 A CN 115640935A
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李鹏
卢世祥
周尚礼
罗敏
赵伟
张乐平
何恒靖
郭晓斌
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Abstract

本申请涉及一种获取目标节点的流出功率；按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。采用电力碳排放计量设备对电力系统中所有节点的碳排放因子和碳排放量在本地节点处单独进行计算，无需将所有数据都发送至云端管理系统，能够快速完成碳排放量的计算，提高碳排放量计算过程的效率。另外，在每一电力碳排放计量设备将计算结果发送至云端管理系统后，系统能够对每一节点的碳排放情况进行单独管理，提高管理效率。

Description

电力系统碳排放量的计算方法、装置和计算机设备
技术领域
本申请涉及碳排放计量技术领域，特别是涉及一种电力系统碳排放量的计算方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
能源系统是我国当前碳排放的主要来源，约占总排放量的85%，能源系统对实现碳排放目标起决定性作用；在能源碳排放中，电力系统排放约占五成，所以电力行业是我国碳排放最大的单体行业，而未来随着终端能源消费的再电气化，电能消费在终端能源中的占比将逐步提高，电力系统将在低碳领域扮演越来越重要的角色。
在相关技术中，是通过云端系统统一计算得到电力系统源-网-荷全环节的碳排放因子，然后再将获取的所有节点的电能数据发送至云端系统，将碳排放因子和电能数据结合，计算实际碳排放量。此种方式需要将大量数据发送至云端，对云端管理设备的计算能力有较高要求，且无法快速完成大量数据的处理和计算，碳排放量计算效率较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确快速的电力系统碳排放量的计算方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种电力系统碳排放量的计算方法。应用于电力系统，所述电力系统包括多个电能生产和消费节点；所述方法包括：
获取目标节点的流出功率；
按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
在其中一个实施例中，根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子，包括：
根据上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的参考碳排放量；
根据目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子。
在其中一个实施例中，根据目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子，包括：
Figure 872314DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，节点i表示目标节点，
Figure 390363DEST_PATH_IMAGE004
表示节点i的碳排放因子；
Figure 890614DEST_PATH_IMAGE006
表示节点i的上游节点中的电源节点集合，
Figure 311231DEST_PATH_IMAGE008
表示流入节点i的电源节点j的有功输出功率，
Figure 846118DEST_PATH_IMAGE010
表示流入节点i的电源节点j的碳排放因子；
Figure 756305DEST_PATH_IMAGE012
表示节点i的上游节点中的供电支路节点集合，
Figure 245318DEST_PATH_IMAGE014
表示从供电支路节点k流入节点i的支路有功功率，
Figure 469625DEST_PATH_IMAGE016
表示从供电支路节点k流入节点i的碳排放因子；
Figure 859019DEST_PATH_IMAGE018
表示流出节点i的供电支路节点集合，
Figure 205686DEST_PATH_IMAGE020
表示从节点i流入的节点l的支路有功功率。
在其中一个实施例中，目标节点的类型为电源节点；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量，包括：
获取目标节点的有功功率，将目标节点的有功功率与碳排放因子的乘积，作为目标节点在单位时间内向电力系统输送的碳排放量。
在其中一个实施例中，目标节点的类型为供电线路；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量，包括：
获取供电线路的输入功率和供电线路的输出功率；
计算输入功率与输出功率之间的功率差值；
将功率差值与目标节点的碳排放因子的乘积，作为目标节点的实际碳排放量。
在其中一个实施例中，目标节点的类型为负荷节点；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量，包括：
识别目标节点内所有节点类型为电源节点的所有参考节点；
获取所有参考节点的有功功率和目标节点的有功功率，根据参考节点的有功功率和碳排放因子、目标节点的有功功率，计算目标节点的实际碳排放量。
在其中一个实施例中，方法还包括：
将目标节点的碳排放因子、实际碳排放量以及节点唯一标识，发送至电力系统的管理系统，管理系统用于根据节点唯一标识，将目标节点的碳排放因子和实际碳排放量进行显示。
第二方面，本申请还提供了一种电力系统碳排放量的计算装置。应用于电力系统；所述电力系统包括多个电能生产和消费节点；所述装置包括：
电能计量模块，用于获取目标节点的流出功率；
设备通信模块，用于按电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
第一计算模块，用于根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
第二计算模块，用于根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量；
显示模块，用于将目标节点的流出功率、碳排放因子以及实际碳排放量进行显示。
第三方面，本申请还提供了一种电力碳排放计量设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取目标节点的流出功率；
按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
第四方面，本申请还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，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取目标节点的流出功率；
按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取目标节点的流出功率；
按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
上述电力系统碳排放量的计算方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，获取目标节点的流出功率；按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。采用电力碳排放计量设备对电力系统中所有节点的碳排放因子和碳排放量在本地节点处单独进行计算，无需将所有数据都发送至云端管理系统，能够快速完成碳排放量的计算，提高碳排放量计算过程的效率。另外，在每一电力碳排放计量设备将计算结果发送至云端管理系统后，系统能够对每一节点的碳排放情况进行单独管理，提高管理效率。
附图说明
图1为一个实施例中电力系统碳排放量的计算方法的应用环境图；
图2为一个实施例中电力系统碳排放量的计算方法的流程示意图；
图3为一个实施例中电力系统的节点连接示意图；
图4为另一个实施例中电力系统碳排放量的计算方法的流程示意图；
图5为又一个实施例中电力系统碳排放量的计算方法的流程示意图；
图6为一个实施例中电力系统碳排放量的计算装置的结构框图；
图7为一个实施例中电力碳排放计量设备的结构框图；
图8为一个实施例中电力系统的电碳计量设备安装示意图；
图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的电力系统碳排放量的计算方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。终端102通过网络与服务器104进行通信，具体将计算得到的碳排放因子和实际碳排放量发送至服务器104，服务器104对电力系统的每一节点的碳排放因子和碳排放量进行显示。数据存储系统可以存储服务器104需要显示的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。
其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电力系统碳排放量的计算方法，该方法应用于电力系统，电力系统包括多个电能生产和消费节点；需要说明的是，本实施例提供的到电力系统碳排放量的计算方法可以应用于服务器，也可以应用于终端，本申请实施例以应用于终端102为例进行说明。终端102可以是在现有智能电表的基础上增加通信模块和计算模块的新型电表。例如电力碳排放计量设备，包括电能计量模块、本地通信模块、显示模块、碳排放计算模块以及设备间通信模块，其中，新增的碳排放计算模块，通过采用微处理器MCU作为底层硬件集成实现，作为核心模块协调各模块之间的低功耗运行模式，兼顾实时任务处理，实现基于本地量测数据的边缘端碳排放计算，存储碳排放数据；设备间通信模块，可以通过通信运营商的通信卡集成实现，实现不同电碳计量设备之间的碳排放数据交互共享，例如碳排放因子的交互。该方法包括以下步骤：
步骤202，获取目标节点的流出功率；
步骤204，按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
步骤206，根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
步骤208，根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
其中，节点是指电力系统中的各个电能生产或消费节点，电力系统是由发电厂、输变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统在运行时，在电源电势激励作用下，电能从电源通过系统各元件流入负荷，分布于电力网各处。为了更清楚表示电力系统中各环节的电能流向是怎样的，要对电力系统各节点进行分类编号。
电力系统的上下游关系是通过电力系统中电能生产和消费的方向确定的，例如电流从A流向B，则A是B的上游节点，在电力系统的源-网-荷系统中，上游节点包括电源（发电厂、用户侧发电设备）、供电支路（供电线路、馈线等）。参见图3，电力系统的每一节点处均安装有电力碳排放计量设备（电碳计量设备），用于计算目标节点的碳排放因子和实际碳排放量。目标节点i的上游节点包括发电厂j和支路节点k。
流入功率是指流入该节点的电力有功功率，流出功率是指流出该节点的电力有功功率。需要说明的是，遍历的目的是从电力系统的“上”至“下”，对电力系统中的每一节点的碳排放因子和实际碳排放量进行计算，步骤206和步骤208为具体计算过程。具体地，通过设备间通信模块，接收上游节点的电碳计量设备传输的碳排放因子及流入功率，其中，上游节点包括：电源（发电厂、用户侧发电设备）、供电支路（供电线路、馈线等）；从设备自身的电表模块读取到的本节点的流出功率；将流出节点i的各支路的碳排放因子视为相等，通过电力系统中任意节点i的碳排放输入等于其碳排放输出，计算目标节点i流向各支路的碳排放因子。
在确定目标节点的碳排放因子后，将目标节点的碳排放因子和流出功率发送至目标节点的下游节点中，用于下游节点的碳排放因子的计算。在遍历完所有节点后，每一节点的终端电碳计量设备都会将本节点的碳排放因子和实际碳排放量在本地展示，也可以发送至电力系统的管理系统云端，进行统一展示。
上述实施例提供的方法中，获取目标节点的流出功率；按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点的碳排放因子和流入功率；根据目标节点的流出功率、上游节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。采用电力碳排放计量设备对电力系统中所有节点的碳排放因子和碳排放量在本地节点处单独进行计算，无需将所有数据都发送至云端管理系统，能够快速完成碳排放量的计算，提高碳排放量计算过程的效率。另外，在每一电力碳排放计量设备将计算结果发送至云端管理系统后，系统能够对每一节点的碳排放情况进行单独管理，提高管理效率。
在其中一个实施例中，参见图4，根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子，包括：
步骤402，根据上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的参考碳排放量；
步骤404，根据目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子。
其中，参考碳排放量为目标节点的输入碳排放量，根据比例共享原则，电力系统中任意节点i的碳排放输入等于其碳排放输出，即流入节点i的电源和供电支路的平均碳排放因子等于流出节点i的各支路的碳排放因子。其中，目标节点的流出功率即为流出目标节点i的各支路的功率之和，因此，在确定目标节点的参考碳排放量和流出功率后，即可计算得到目标节点的碳排放因子。
上述实施例提供的方法中，通过节点之间的连接关系，利用上游节点的碳排放因子计算目标节点的碳排放因子，能够更精准地确定目标节点的碳排放因子，进而计算得到更准确的实际碳排放量。
在其中一个实施例中，根据目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE021_123A
；
其中，节点i表示目标节点，
Figure 244312DEST_PATH_IMAGE022
表示节点i的碳排放因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE023_76A
表示节点i的上游节点中的电源节点集合，
Figure 131365DEST_PATH_IMAGE024
表示流入节点i的电源节点j的有功输出功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE025_77A
表示流入节点i的电源节点j的碳排放因子；
Figure 375265DEST_PATH_IMAGE026
表示节点i的上游节点中的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE027_80A
表示从供电支路节点k流入节点i的支路有功功率，
Figure 456615DEST_PATH_IMAGE028
表示从供电支路节点k流入节点i的碳排放因子；
Figure 356438DEST_PATH_IMAGE018
表示流出节点i的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE029_82A
表示从节点i流入的节点l的支路有功功率。
需要说明的是，在上式中，认为流出目标节点的支路碳排放因子是相等的，目标节点的支路碳排放因子被视为目标节点的碳排放因子。在一个实施例中，认为流入节点i的电源和供电支路的平均碳排放因子等于流出节点i的各支路的碳排放因子时，上式可以变换为：
Figure DEST_PATH_IMAGE031_127A
；
其中，
Figure 610964DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 709370DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure DEST_PATH_IMAGE027_81A
和
Figure DEST_PATH_IMAGE033_132A
均可以通过上游节点的电力碳排放计量设备得到并发送至目标节点的电力碳排放计量设备中。
上述实施例提供的方法中，通过节点之间的连接关系，利用上游节点的碳排放因子计算目标节点的碳排放因子，无需将所有数据都发送至云端管理系统，能够快速完成碳排放因子和碳排放量的计算，提高碳排放量计算过程的效率。
在其中一个实施例中，目标节点的类型为电源节点；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量，包括：
获取目标节点的有功功率，将目标节点的有功功率与碳排放因子的乘积，作为目标节点在单位时间内向电力系统输送的碳排放量。
在实际应用场景中，电力系统的电源侧的电碳计量设备可以安装在发电企业与电网企业之间的电能量结算关口位置，电源节点的碳排放因子具有以下两种方式获取：第一种，通过获取碳排放因子的标准值作为参考值；第二种，获取电源历史发电煤耗折算的碳排放量，计算碳排放因子。电源在单位时间内向电力系统输送的碳排放量
Figure DEST_PATH_IMAGE035_128A
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE037_103A
；
其中，
Figure 148573DEST_PATH_IMAGE039
为目标节点的有功功率，也即电源节点的上网有功功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE041_105A
为目标节点的碳排放因子，也即电源的碳排放因子。
上述实施例提供的方法中，能够对电力系统中电源侧的电源节点的碳排放量进行本地精准测量，再将计算得到的实际碳排放量和碳排放因子发送到云端进行统一管理，提高管理和计算效率。
在其中一个实施例中，参见图5，目标节点的类型为供电线路；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量，包括：
步骤502，获取供电线路的输入功率和供电线路的输出功率；
步骤504，计算输入功率与输出功率之间的功率差值；
步骤506，将功率差值与目标节点的碳排放因子的乘积，作为目标节点的实际碳排放量。
其中，电网侧的电碳计量设备，通常安装在省级供电、地市级供电、趸售及县级供电关口，或是变电站各进线及出线等位置。可以理解的是，电能在供电线路上传输时会具有一定的功率损耗，因此会带来一定的间接碳排放量。输入功率与输出功率之间的功率差值表示电网侧的供电线路的线损损耗功率，输入功率和输出功率通过供电线路的两侧关口的电能计量设备获取。供电线路的碳排放因子，等于该支路的功率流入节点的碳排放因子。具体地，电网侧供电线路i在单位时间内的碳排放量
Figure 161791DEST_PATH_IMAGE042
为：
Figure 328330DEST_PATH_IMAGE044
；
其中，
Figure 546822DEST_PATH_IMAGE046
为电网侧第i条供电线路的线损损耗功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE041_106A
为电网侧第i条供电线路的碳排放因子，等于该支路的功率流入节点的碳排放因子。
在其中一个实施例中，目标节点的类型为负荷节点；根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量，包括：
识别目标节点内的所有节点类型为电源节点的参考节点；
获取参考节点的有功功率和目标节点的有功功率，根据参考节点的有功功率和碳排放因子、目标节点的有功功率，计算目标节点的实际碳排放量。
对于用户侧的负荷节点，电碳计量设备可以安装在电网各馈线支路、或是电网企业与电力客户之间的电能结算位置。负荷节点i在单位时间内的碳排放量
Figure DEST_PATH_IMAGE035_129A
为：
Figure 969975DEST_PATH_IMAGE048
；
其中，
Figure 641128DEST_PATH_IMAGE050
表示目标节点i接入的电源j（负荷侧发电设备）的有功功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE051_75A
表示目标节点i接入的电源j（负荷侧发电设备）的碳排放因子，
Figure DEST_PATH_IMAGE053_66A
表示目标节点i接入的电源节点的集合；
Figure 491317DEST_PATH_IMAGE039
表示目标节点i的有功功率，即从电网获取的有功用电功率；
Figure DEST_PATH_IMAGE041_107A
表示目标节点i的碳排放因子，等于流入目标节点i的碳排放因子。需要说明的是，在目标节点（负荷节点）端没有负荷侧发电设时，
Figure 626632DEST_PATH_IMAGE050
则为0，此时，负荷节点的实际碳排放量只与本身的碳排放因子和有功功率有关。
上述实施例提供的方法中，通过节点之间的连接关系，利用上游节点的碳排放因子计算目标节点的碳排放因子，能够对电力系统中用户侧的负荷节点的碳排放量进行本地精准测量，再将计算得到的实际碳排放量和碳排放因子发送到云端进行统一管理，提高管理和计算效率。
在其中一个实施例中，方法还包括：
将目标节点的碳排放因子、实际碳排放量以及节点唯一标识，发送至电力系统的管理系统，管理系统用于根据节点唯一标识，将目标节点的碳排放因子和实际碳排放量进行显示。
需要说明的是，终端设备通过内部的通信模块实现电力系统中上下游节点之间的碳排放因子共享，不断更新各节点的碳排放因子，并通过采集的电能数据计算碳排放量，在本地展示，也可以将碳排放信息发送至云端系统，实现电力系统源-网-荷全环节的碳排放数据展示。
上述实施例提供的方法中，采用电碳计量设备在本地进行实时采集数据和计算，得到碳排放信息，再发送至云端进行显示，形成自下而上的方式对电力系统的碳排放量进行计算管理，提高碳排放量计算过程的效率。
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电力系统碳排放量的计算方法的电力系统碳排放量的计算装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电力系统碳排放量的计算装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电力系统碳排放量的计算方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电力系统碳排放量的计算装置，包括：电能计量模块601、设备通信模块602、第一计算模块603、第二计算模块604和显示模块605，其中：
电能计量模块601，用于获取目标节点的流出功率；
设备通信模块602，用于按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
第一计算模块603，用于根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
第二计算模块604，用于根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量；
显示模块605，用于将目标节点的流出功率、碳排放因子以及实际碳排放量进行显示。
在其中一个实施例中，第一计算模块603还用于：
根据上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的参考碳排放量；
根据目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子。
在其中一个实施例中，第一计算模块603还用于：
Figure 594588DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，节点i表示目标节点，
Figure 316819DEST_PATH_IMAGE004
表示节点i的碳排放因子；
Figure 762843DEST_PATH_IMAGE006
表示节点i的上游节点中的电源节点集合，
Figure 955927DEST_PATH_IMAGE008
表示流入节点i的电源节点j的有功输出功率，
Figure 157102DEST_PATH_IMAGE010
表示流入节点i的电源节点j的碳排放因子；
Figure 740530DEST_PATH_IMAGE012
表示节点i的上游节点中的供电支路节点集合，
Figure 52562DEST_PATH_IMAGE014
表示从供电支路节点k流入节点i的支路有功功率，
Figure 601618DEST_PATH_IMAGE016
表示从供电支路节点k流入节点i的碳排放因子；
Figure 911376DEST_PATH_IMAGE018
表示流出节点i的供电支路节点集合，
Figure 44417DEST_PATH_IMAGE020
表示从节点i流入的节点l的支路有功功率。
在其中一个实施例中，第二计算模块604还用于：
获取目标节点的有功功率，将目标节点的有功功率与碳排放因子的乘积，作为目标节点在单位时间内向电力系统输送的碳排放量。
在其中一个实施例中，第二计算模块604还用于：
获取供电线路的输入功率和供电线路的输出功率；
计算输入功率与输出功率之间的功率差值；
将功率差值与目标节点的碳排放因子的乘积，作为目标节点的实际碳排放量。
在其中一个实施例中，第二计算模块604还用于：
识别目标节点内的所有节点类型为电源节点的参考节点；
获取参考节点的有功功率和目标节点的有功功率，根据参考节点的有功功率和碳排放因子、目标节点的有功功率，计算目标节点的实际碳排放量。
在其中一个实施例中，设备通信模块602还用于：
将目标节点的碳排放因子、实际碳排放量以及节点唯一标识，发送至电力系统的管理系统，管理系统用于根据节点唯一标识，将目标节点的碳排放因子和实际碳排放量进行显示。
在其中一个实施例中，参见图7，提供一种电力碳排放计量设备，该设备包括显示模块701、电能计量模块702、碳排放计算模块703和通信模块704；其中：
显示模块701，搭载OLED显示屏，将电能数据、碳排放量及碳排放因子实时地向外部显示；
电能计量模块702，用于电能数据采集与计量；
碳排放计算模块703，用于完成电力系统某节点的碳排放因子和实际碳排放量计算，并将计算结果发送至通信模块；
通信模块704，接收所有上游节点的碳排放因子及输出功率，向下游节点发送本节点的碳排放因子及输出功率；在新的电碳计量设备在安装或是拆除时，向上下游节点的电碳计量设备发送上下级从属信息；电碳计量设备在安装或是拆除时，本节点也会初始化配置上下游节点的从属信息。
上述电力系统碳排放量的计算装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，参见图8，将上述电力碳排放计量装置（简称电碳计量装置）安装在电力系统源网荷每个节点中，对电力系统源网荷全环节的碳排放量进行计算。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电能数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力系统碳排放量的计算方法。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取目标节点的流出功率；
按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的参考碳排放量；
根据目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
Figure DEST_PATH_IMAGE021_124A
；
其中，节点i表示目标节点，
Figure 222458DEST_PATH_IMAGE022
表示节点i的碳排放因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE023_77A
表示节点i的上游节点中的电源节点集合，
Figure 688336DEST_PATH_IMAGE024
表示流入节点i的电源节点j的有功输出功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE025_78A
表示流入节点i的电源节点j的碳排放因子；
Figure 231313DEST_PATH_IMAGE026
表示节点i的上游节点中的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE027_82A
表示从供电支路节点k流入节点i的支路有功功率，
Figure 149853DEST_PATH_IMAGE028
表示从供电支路节点k流入节点i的碳排放因子；
Figure 69267DEST_PATH_IMAGE018
表示流出节点i的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE029_83A
表示从节点i流入的节点l的支路有功功率。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取目标节点的有功功率，将目标节点的有功功率与碳排放因子的乘积，作为目标节点在单位时间内向电力系统输送的碳排放量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取供电线路的输入功率和供电线路的输出功率；
计算输入功率与输出功率之间的功率差值；
将功率差值与目标节点的碳排放因子的乘积，作为目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
识别目标节点内的所有节点类型为电源节点的参考节点；
获取参考节点的有功功率和目标节点的有功功率，根据参考节点的有功功率和碳排放因子、目标节点的有功功率，计算目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
将目标节点的碳排放因子、实际碳排放量以及节点唯一标识，发送至电力系统的管理系统，管理系统用于根据节点唯一标识，将目标节点的碳排放因子和实际碳排放量进行显示。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取目标节点的流出功率；
按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据上游节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的参考碳排放量；
根据目标节点流入目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
Figure 825871DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，节点i表示目标节点，
Figure 539749DEST_PATH_IMAGE054
表示节点i的碳排放因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE023_78A
表示节点i的上游节点中的电源节点集合，
Figure 211164DEST_PATH_IMAGE024
表示流入节点i的电源节点j的有功输出功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE025_79A
表示流入节点i的电源节点j的碳排放因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE055_63A
表示节点i的上游节点中的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE027_83A
表示从供电支路节点k流入节点i的支路有功功率，
Figure 294789DEST_PATH_IMAGE028
表示从供电支路节点k流入节点i的碳排放因子；
Figure 905899DEST_PATH_IMAGE018
表示流出节点i的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE029_84A
表示从节点i流入的节点l的支路有功功率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取目标节点的有功功率，将目标节点的有功功率与碳排放因子的乘积，作为目标节点在单位时间内向电力系统输送的碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取供电线路的输入功率和供电线路的输出功率；
计算输入功率与输出功率之间的功率差值；
将功率差值与目标节点的碳排放因子的乘积，作为目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
识别目标节点内的所有节点类型为电源节点的参考节点；
获取参考节点的有功功率和目标节点的有功功率，根据参考节点的有功功率和碳排放因子、目标节点的有功功率，计算目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将目标节点的碳排放因子、实际碳排放量以及节点唯一标识，发送至电力系统的管理系统，管理系统用于根据节点唯一标识，将目标节点的碳排放因子和实际碳排放量进行显示。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取目标节点的流出功率；
按照电力系统中节点的上下游关系，确定与目标节点连接的上游节点，获取上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据目标节点的流出功率、上游节点流入目标节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的碳排放因子；
根据目标节点的碳排放因子，计算目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据上游节点的碳排放因子和流入功率，确定目标节点的参考碳排放量；
根据目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定目标节点的碳排放因子。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
Figure 56257DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，节点i表示目标节点，
Figure 949389DEST_PATH_IMAGE004
表示节点i的碳排放因子；
Figure 882710DEST_PATH_IMAGE006
表示节点i的上游节点中的电源节点集合，
Figure 613906DEST_PATH_IMAGE008
表示流入节点i的电源节点j的有功输出功率，
Figure 935166DEST_PATH_IMAGE010
表示流入节点i的电源节点j的碳排放因子；
Figure 423916DEST_PATH_IMAGE012
表示节点i的上游节点中的供电支路节点集合，
Figure 64324DEST_PATH_IMAGE014
表示从供电支路节点k流入节点i的支路有功功率，
Figure 650026DEST_PATH_IMAGE016
表示从供电支路节点k流入节点i的碳排放因子；
Figure 876608DEST_PATH_IMAGE018
表示流出节点i的供电支路节点集合，
Figure 118234DEST_PATH_IMAGE020
表示从节点i流入的节点l的支路有功功率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取目标节点的有功功率，将目标节点的有功功率与碳排放因子的乘积，作为目标节点在单位时间内向电力系统输送的碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取供电线路的输入功率和供电线路的输出功率；
计算输入功率与输出功率之间的功率差值；
将功率差值与目标节点的碳排放因子的乘积，作为目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
识别目标节点内的所有节点类型为电源节点的参考节点；
获取参考节点的有功功率和目标节点的有功功率，根据参考节点的有功功率和碳排放因子、目标节点的有功功率，计算目标节点的实际碳排放量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将目标节点的碳排放因子、实际碳排放量以及节点唯一标识，发送至电力系统的管理系统，管理系统用于根据节点唯一标识，将目标节点的碳排放因子和实际碳排放量进行显示。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电力系统碳排放量的计算方法，其特征在于，应用于电力系统，所述电力系统包括多个电能生产和消费节点；所述方法包括：
获取目标节点的流出功率；
按照所述电力系统中节点的上下游关系，确定与所述目标节点连接的上游节点，获取所述上游节点流入所述目标节点的碳排放因子和流入功率；
根据所述目标节点的流出功率、所述上游节点流入所述目标节点的碳排放因子和流入功率，确定所述目标节点的碳排放因子；
根据所述目标节点的碳排放因子，计算所述目标节点的实际碳排放量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标节点的流出功率、所述上游节点流入所述目标节点的碳排放因子和流入功率，确定所述目标节点的碳排放因子，包括：
根据所述上游节点流入所述目标节点的碳排放因子和流入功率，确定所述目标节点的参考碳排放量；
根据所述目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定所述目标节点的碳排放因子。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标节点的参考碳排放量和流出功率，确定所述目标节点的碳排放因子，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE002_110A
；
其中，节点i表示所述目标节点，
Figure DEST_PATH_IMAGE004_84A
表示节点i的碳排放因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE006_84A
表示节点i的上游节点中的电源节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE008_55A
表示流入节点i的电源节点j的有功输出功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE010_46A
表示流入节点i的电源节点j的碳排放因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE012_35A
表示节点i的上游节点中的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE014_41A
表示从供电支路节点k流入节点i的支路有功功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE016_35A
表示从供电支路节点k流入节点i的碳排放因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE018_30A
表示流出节点i的供电支路节点集合，
Figure DEST_PATH_IMAGE020_28A
表示从节点i流入的节点l的支路有功功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标节点的类型为电源节点；所述根据所述目标节点的碳排放因子，计算所述目标节点的实际碳排放量，包括：
获取所述目标节点的有功功率，将所述目标节点的有功功率与碳排放因子的乘积，作为所述目标节点在单位时间内向电力系统输送的碳排放量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标节点的类型为供电线路；所述根据所述目标节点的碳排放因子，计算所述目标节点的实际碳排放量，包括：
获取所述供电线路的输入功率和所述供电线路的输出功率；
计算所述输入功率与所述输出功率之间的功率差值；
将所述功率差值与所述目标节点的碳排放因子的乘积，作为所述目标节点的实际碳排放量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标节点的类型为负荷节点；所述根据所述目标节点的碳排放因子，计算所述目标节点的实际碳排放量，包括：
识别所述目标节点内的所有节点类型为电源节点的参考节点；
获取所述参考节点的有功功率和所述目标节点的有功功率，根据所述参考节点的有功功率和碳排放因子、所述目标节点的有功功率，计算所述目标节点的实际碳排放量。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述目标节点的碳排放因子、实际碳排放量以及节点唯一标识，发送至所述电力系统的管理系统，所述管理系统用于根据所述节点唯一标识，将所述目标节点的碳排放因子和实际碳排放量进行显示。
8.一种电力系统碳排放量的计算装置，其特征在于，应用于电力系统；所述电力系统包括多个电能生产和消费节点；所述装置包括：
电能计量模块，用于获取目标节点的流出功率；
设备通信模块，用于按照所述电力系统中节点的上下游关系，确定与所述目标节点连接的上游节点，获取所述上游节点流入所述目标节点的碳排放因子和流入功率；
第一计算模块，用于根据所述目标节点的流出功率、所述上游节点流入所述目标节点的碳排放因子和流入功率，确定所述目标节点的碳排放因子；
第二计算模块，用于根据所述目标节点的碳排放因子，计算所述目标节点的实际碳排放量；
显示模块，用于将所述目标节点的流出功率、碳排放因子以及实际碳排放量进行显示。
9.一种电力碳排放计量设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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