CN116109185A - 一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，属于电力系统低碳技术领域。技术方案：数据采集模块用于数据获取、数据接口管理和数据日志管理；数据解析模块用于实现及时数据格式转换；数据预处理模块用于数据字段关系映射，提供数据访问接口，鉴别重要信息和重要业务数据在跨系统传输过程中完整性是否受到破坏，并在检测到完整性错误时采取恢复措施；数据治理模块用于数据检查、数据清洗和数据存储；数据服务模块用于管理系统数据存储和计算，将得到的计算结果进行分类及可视化处理。本发明能够进行实时数据采集与转换，多维异构数据存储与实时解析并将计算结果进行可视化展示，完善并优化电力系统碳排放核算与监测的有效性与精确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，属于电力系统低碳技术领域。
背景技术
电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上，电力行业碳排放核算问题已经引起了国家的高度重视。而碳排放核算的前提条件就是进行精准的碳量测。中国发明专利授权号ZL2013101043671.9公开了一种“基于碳排放流的主动配电网用户用电碳排放量的测量方法”，该方法通过录入主动配电网的拓扑结构、系统参数、运行状态数据，构造主动配电网碳排放流的计算矩阵和向量，用所构造的矩阵和向量求解主动配电网中各非电源节点在各时段的节点碳势，根据求得的主动配电网中各用户节点的碳势计算各节点的用户在各时间段的用电碳排放量，进而完成对单时间段和多时间段内用户用电碳排放量的测量。根据该发明的要求，不难发现，电力碳排放量测所需的数据类型多样，数据的处理方式复杂，需要及时、准确地采集到电力大数据信息，与电力生产具有强相关性，需要构建电力数据与碳排放的内在关系，实现电力碳排放数据的精准量测。如此多的电力数据与碳数据的存储和使用也就成了精准碳量测和碳排放核算的关键难点之一，而现有的电力系统碳排放核算方法，存在多源异构数据不能实时获取、及时处理和解析等问题，
发明内容
本发明目的是提供一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，实现海量精细化电力数据、碳排放数据的收集和整理，为电力系统碳排放核算提供重要支撑，解决了背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，包括数据采集模块、数据解析模块、数据预处理模块、数据治理模块和数据服务模块，所述数据采集模块用于建立数据接口，实时获取支撑电力系统碳排放核算的基础数据，进行系统关联的数据接口的管理，保证数据传输的畅通及接口的安全性；
所述数据解析模块用于实现及时数据格式转换，保障数据有效性；
所述数据预处理模块用于将系统数据表结构与获取的数据进行数据字段关系映射，提供数据访问接口，鉴别重要信息和重要业务数据在跨系统传输过程中完整性是否受到破坏，并在检测到完整性错误时采取必要的恢复措施；对字段数据值进行截断、加密和隐藏，使敏感数据脱敏；
所述数据治理模块用于检查数据合理性，利用数据处理手段和方法清洗数据，并进行数据存储，以保证仓库对应用所提供数据的可用性与正确性；
所述数据服务模块用于管理系统数据存储和计算，将得到的计算结果进行分类及可视化处理。
所述支撑电力系统碳排放核算的基础数据包括电力生产数据、电网潮流数据和企业用电数据等。
所述数据预处理模块根据碳流算法输入输出设计所需数据表结构与获取的数据进行数据字段关系映射，使用MyBatis框架做数据持久化处理，MyBatis框架提供了访问关系型数据库所需要的所有操作接口，通过DAO将底层数据访问操作和业务逻辑分离开，对业务逻辑层提供面向对象的数据访问接口。
所述数据治理模块的数据清洗为将“脏数据”转化成满足数据质量要求或应用要求的数据，剔除噪声数据、填充缺失数据、删除重复数据。
所述脏数据是指源系统中的数据不在给定的范围内或对于实际业务毫无意义，或是数据格式非法，以及在源系统中存在不规范的编码和含糊的业务逻辑。
所述可视化处理包括表格、地图、柱状图和折线走势图中的至少一种。
本发明的有益效果是：能够进行实时数据采集与转换，多维异构数据存储与实时解析并将计算结果进行可视化展示，完善并优化了电力系统碳排放核算与监测的有效性与精确性。
附图说明
图1为本发明系统架构图；
图2为本发明流程示意图；
图3为本发明数据采集流程示意图。
实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明。
参照附图1，一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，包括数据采集模块、数据解析模块、数据预处理模块、数据治理模块和数据服务模块，所述数据采集模块用于建立数据接口，实时获取电力生产数据、电网潮流数据和企业用电数据等支撑电力系统碳排放核算的基础数据，保留所有数据采集的详细日志，进行系统关联的数据接口的管理，保证数据传输的畅通及接口的安全性；
所述数据解析模块用于实现及时数据格式转换，使其满足系统规定的数据格式，保障数据有效性；数据包括：电网经纬度信息（机组、节点、负荷）、机组参数、线路参数、电源装机结构、机组出力数据、线路潮流数据、企业用电数据、发电碳排因子、区间联络线碳排因子和机组燃料类型等；
所述数据预处理模块根据碳流算法输入输出设计所需数据表结构与获取的数据进行数据字段关系映射，使用MyBatis框架做数据持久化处理，MyBatis框架提供了访问关系型数据库所需要的所有操作接口，通过DAO将底层数据访问操作和业务逻辑分离开，对业务逻辑层提供面向对象的数据访问接口；鉴别重要信息和重要业务数据在跨系统传输过程中完整性是否受到破坏，并在检测到完整性错误时采取必要的恢复措施；对字段数据值进行截断、加密和隐藏，使敏感数据脱敏；
所述数据治理模块对系统仓库数据的模型约束、实体属性、数据实体关系和数据实体表述业务特征等进行检查，根据预定规则检查数据合理性，以保证仓库所提供数据的可用性与正确性；利用数据处理手段和方法清洗数据，使用统计学方法识别出异常数据，并对每个属性字段值的平均值和标准差进行统计，为每个属性建立一个置信区间，通过查看属性值是否在置信区间内来判断属性是否异常，将有异常的“脏数据”转化成满足数据质量要求或应用要求的数据，剔除噪声数据、填充缺失数据、删除重复数据；
所述数据服务模块用于管理系统数据存储和计算，将得到的计算结果进行分类及可视化处理；其中可视化处理包括：表格、地图、柱状图和折线走势图中的至少一种。
参照附图2，本发明的功能流程为先确定数据类型，建立对应数据接口或获取离线文件数据，通过数据采集-数据解析-数据预处理-数据治理等一系列流程完成数据模型的精准搭建，在数据服务模块系统内嵌碳流计算引擎，通过碳流计算，将计算结果进行数据存储和数据可视化处理。
参照附图3，精准碳量测系统数据主要来源于电力系统的生产数据（包括机组参数、装机节后、出力数据）、电网潮流数据（包括线路参数、线路潮流及节点功率）、一次能源消耗数据和企业用能数据，具有多行业多主体多时间尺度的特点，数据采集流程比较复杂。所述数据采集模块可以通过数据库接口方式采集，通过与电网数据中台建立数据接口（涉及电网数据中心、D5000、SCADA等系统），实时获取电力生产数据、电网潮流数据和企业用电数据等支撑电力系统碳排放核算的基础数据。进行系统关联的数据接口的管理，保证数据传输的畅通及接口的安全性。所述数据采集模块还可以通过文件数据方式采集，对于一次能源消耗数据和IPCC碳排因子数据等外部数据支持建立数据接口或者进行文件数据采集（EXCEL或CSV等电子文档格式保存），保留所有数据采集的详细日志，通常使用数据库语言SQL或Python等工具将文件数据导入本地系统。
本发明用于归集电力系统源网荷业务数据，内嵌碳流计算模型，结合网络分析技术，实时计算不同区域/节点的碳排放因子、节点碳势、碳流率和碳流等指标，既可以为电力系统碳排放核算提供算力和数据支撑，又可全面评估电力系统综合碳排放情况。
Claims (5)
1.一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据解析模块、数据预处理模块、数据治理模块和数据服务模块，所述数据采集模块用于建立数据接口，实时获取支撑电力系统碳排放核算的基础数据，进行系统关联的数据接口的管理，保证数据传输的畅通及接口的安全性；
所述数据解析模块用于实现及时数据格式转换，保障数据有效性；
所述数据预处理模块用于将系统数据表结构与获取的数据进行数据字段关系映射，提供数据访问接口，鉴别重要信息和重要业务数据在跨系统传输过程中完整性是否受到破坏，并在检测到完整性错误时采取必要的恢复措施；对字段数据值进行截断、加密和隐藏，使敏感数据脱敏；
所述数据治理模块用于检查数据合理性，利用数据处理手段和方法清洗数据，并进行数据存储，以保证仓库对应用所提供数据的可用性与正确性；
所述数据服务模块用于管理系统数据存储和计算，将得到的计算结果进行分类及可视化处理。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，其特征在于：所述支撑电力系统碳排放核算的基础数据包括电力生产数据、电网潮流数据和企业用电数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，其特征在于：所述数据预处理模块根据碳流算法输入输出设计所需数据表结构与获取的数据进行数据字段关系映射，使用MyBatis框架做数据持久化处理，MyBatis框架提供了访问关系型数据库所需要的所有操作接口，通过DAO将底层数据访问操作和业务逻辑分离开，对业务逻辑层提供面向对象的数据访问接口。
4.根据权利要求3所述的一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，其特征在于：所述数据治理模块的数据清洗为将脏数据转化成满足数据质量要求或应用要求的数据，剔除噪声数据、填充缺失数据、删除重复数据。
5.根据权利要求4所述的一种应用于电力系统碳排放核算的碳量测系统，其特征在于：所述可视化处理包括表格、地图、柱状图和折线走势图中的至少一种。
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|---|---|---|---|---|
| CN116680880A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-09-01 | 国家电网有限公司大数据中心 | 考虑区域专线输送的省间电力碳排放因子核算方法及装置 |
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2023
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