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一种变电站碳排放监测方法及系统与流程

2024-07-12 23:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

一种变电站碳排放监测方法及系统与流程

1.本发明涉及碳排放监测技术领域,尤其是涉及一种变电站碳排放监测方法及系统。

背景技术:

2.目前对于碳排放因子监测的方法主要是根据区域划分进行宏观的碳排放计算或根据碳排放责任分担的碳排放计算而实现。而在现有研究中,主要考虑集中式的碳排放监测或是通过递推潮流方式计算各电力系统节点的潮流数据而达到监测的目的,但该方式需综合多种发电机组和计及多种负荷变化对节点碳排放的影响。3.针对于集中式的碳排放监测方式,一般采用宏观区域划分计算方法和集中式的潮流计算方法实现。宏观区域碳排放计算方法无法考虑用电传输和电力用户消费的碳排放,仅仅计算电力生产所产生的碳排放;集中式的潮流计算方法虽能考虑电力传输参与者的碳排放分担,但是计算繁杂,需要考虑多种机组、线路和变电站参数,并且对于潮流数据计算多通过精准的仿真计算获得。目前,基于集中式潮流计算的优化或是预测方法难以满足实时碳排放计算需求,主要是可靠性差和计算复杂度高。首先,实际系统的潮流数据难以同步采集,若一个节点或线路的数据采集不到,便会使整个系统的碳排放计算终止;其次,集中式的碳排放计算是根据各节点的潮流功率进行方程求解的,相比以各个节点为基础的碳排放计算复杂度高。4.因此,由于宏观区域划分计算方法和集中式的潮流计算方法在实现过程中储存在各种缺陷,导致现有的碳排放监测方式普遍存在监测效率低下,可靠性差的问题。

技术实现要素:

5.本发明旨在提供一种变电站碳排放监测方法,以解决上述技术问题,通过构建分布式碳排放解耦计算模型以减少计算的复杂度,从而实现变电站碳排放的高效监测,提高监测的可靠性。6.为了解决上述技术问题,本发明提供了一种变电站碳排放监测方法,包括以下步骤:7.获取电力系统的拓扑信息,确定发电连接关系和变电站支路连接关系;8.获取电力系统的实时潮流功率;9.根据发电连接关系、变电站支路连接关系和实时潮流功率计算实际发电量和变电站实际潮流功率;10.根据实时潮流数据确定电力系统的线路碳源节点,确定与线路碳源节点相连的变电站组;11.构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程;12.将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组;13.根据变电站碳排放数据组获取待监测的变电站碳排放数据,完成对变电站的碳排放监测。14.上述方案基于电力系统的实际拓扑信息和实时获取的实时潮流功率实现对实际发电量和变电站实际潮流功率的计算,使得碳排放数据的计算更加可靠;通过确定电力系统的线路碳源节点构建用于计算变电站组的碳排放数据组的分布式碳排放解耦计算模型,将基于传统潮流方程组的递推方式转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算,实现对每个节点碳排放数据计算的同时,大大降低了计算的复杂度,以实现对变电站组的碳排放数据组的计算,完成对变电站的碳排放监测。15.上述方案将实时潮流功率和分布式计算结合,实现对电力系统的变电站的碳排放数据计算,大大降低了计算复杂度,可以满足对变电站碳排放的高效、实时监测,避免了由数据滞后带来偏差,提高监测的可靠性。16.进一步地,所述获取待监测电力系统的实时潮流功率,具体为:获取待监测电力系统的实时潮流数据并对其进行修正;根据修正后的实时潮流数据计算实时潮流功率。17.上述方案中,需要结合线路的容量约束、多回线路叠加和潮流拓扑对潮流数据进行修正,使得线路的功率满足线路的最大容量约束,而线路的功率代表多回线路的累加,可以大大方便后续对于碳排放数据的计算,提高计算监测效率,且潮流数据充分考虑了多回线路的功率组合,更符合实际电力系统的需求。18.上述方案中,除了对实时潮流数据进行修正,还可以将不满足约束、拓扑需求的数据进行剔除,避免对计算结果产生干扰或误差,提高监测的精确度。19.进一步地,所述构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算,具体为:20.构建分布式碳排放解耦计算模型,具体为:[0021][0022]式中:ci表示第i个变电站的碳排放数据;n表示该变电站对应与n个线路碳源节点相连;u11(i,k)表示与第i个变电站相连接的第k个线路碳源节点的实际发电量;表示第k个线路碳源节点的碳排放因子;u3(j)·22(j,i)》0表示变电站i与线路碳源节点j的碳排放已知,u3(j)为全局碳源结果已知判断矩阵,其初始值为0,当线路碳源节点j的碳排放计算完毕后,更新为u3(j)=1;u22(j,i)表示线路碳源节点j流入变电站i的变电站实际潮流功率;cj表示与该变电站连接的对应第j个变电站的碳排放数据;表示变电站i流入线路碳源节点j的碳排放量;[0023]通过分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程。[0024]上述方案中,分布式碳排放解耦计算模型在实际线路应用过程中,实质上是对根据实时潮流数据确定的电力系统的线路碳源节点,然后以线路碳源节点为核心,由变电站相连的结构的计算模型。对于与线路碳源节点相连的变电站,将其作为节点,若其线路碳源节点的碳排放数据已知,便可以实现对该节点碳排放数据的计算,无需再利用传统潮流方程组的递推计算过程,大大减少了计算的复杂度,提高计算效率。该方式实质是将传统潮流方程组计算的多个方程转化为计算分布式碳排放解耦计算模型各个节点间的碳排放数据,节点间仅有碳排放计算的前后顺序之分,没有碳排放数值之间的相互耦合。[0025]上述方案中,全局碳源结果已知判断矩阵的设置,可以将已经计算过的节点进行剔除,避免在某个计算时刻中存在重复计算更新的情况发生,使得最后的计算结果更加准确。[0026]进一步地,针对于某个时刻的碳排放数据计算,所述将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组,具体为:[0027]获取该时刻前若干个时刻的实时潮流功率计算对应时刻的实际发电量和变电站实际潮流功率;[0028]将若干个时刻对应的实际发电量和变电站实际潮流功率按时间先后依次作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组中变电站的碳排放数据并对碳排放数据组和变电站的全局碳源结果已知判断矩阵进行更新,直至完成某个时刻的碳排放数据,得到最终更新的碳排放数据组。[0029]上述方案中,对于某个时刻,即单一节点的碳排放数据是难以计算的,且由于潮流数据多为时刻记录的,因此可以该时刻前预设的若干个时刻内的碳排放计算结果作为当前时刻的碳排放结果,克服了单一节点计算难的问题。[0030]进一步地,针对于某个时间段的碳排放数据计算,将该时间段划分为若干个时刻,按时间先后依次对每个时刻的碳排放数据进行计算,得到每个时刻最终更新的碳排放数据组。[0031]上述方案中,对于某个时间段的碳排放数据计算,可以将每个时刻作为独立的计算个体,每个个体仅负责其对应时刻的碳排放数据计算并进行输出,且将得到的碳排放数据传输给未计算节点进行补充碳排放计算。[0032]上述方案针对实时碳排放监测的问题,提出了一种分布式、快速计算的实时碳排放计算方法,通过对实时潮流功率的收集和对系统拓扑进行解耦,节省了传统碳流追溯的潮流计算过程,而且每个节点的碳排放并非集中式的,其得到的数据之间没有耦合关系,更符合实际电力系统的通信情况。[0033]本发明还提供一种变电站碳排放监测系统,用于实现一种变电站碳排放监测方法,其包括拓扑结构获取模块、潮流功率获取模块、输入量计算模块、变电站组确定模块、计算模型构建模块、碳排放数据组计算模块和碳排放数据获取模块;其中:[0034]所述拓扑结构获取模块用于获取电力系统的拓扑信息,确定发电连接关系和变电站支路连接关系;[0035]所述潮流功率获取模块用于获取电力系统的实时潮流功率;[0036]所述输入量计算模块用于根据发电连接关系、变电站支路连接关系和实时潮流功率计算实际发电量和变电站实际潮流功率;[0037]所述变电站组确定模块用于根据实时潮流数据确定电力系统的线路碳源节点,确定与线路碳源节点相连的变电站组;[0038]所述计算模型构建模块用于构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程;[0039]所述碳排放数据组计算模块用于将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组;[0040]所述碳排放数据获取模块用于根据变电站碳排放数据组获取待监测的变电站碳排放数据,完成对变电站的碳排放监测。[0041]进一步地,所述所述潮流功率获取模块用于获取电力系统的实时潮流功率,具体为:获取待监测电力系统的实时潮流数据并对其进行修正;根据修正后的实时潮流数据计算实时潮流功率。[0042]进一步地,所述计算模型构建模块用于构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程,具体为:[0043]构建分布式碳排放解耦计算模型,具体为:[0044][0045]式中:ci表示第i个变电站的碳排放数据;n表示该变电站对应与n个线路碳源节点相连;u11(i,k)表示与第i个变电站相连接的第k个线路碳源节点的实际发电量;表示第k个线路碳源节点的碳排放因子;u3(j)·22(j,i)》0表示变电站i与线路碳源节点j的碳排放已知,u3(j)为全局碳源结果已知判断矩阵,其初始值为0,当线路碳源节点j的碳排放计算完毕后,更新为u3(j)=1;u22(j,i)表示线路碳源节点j流入变电站i的变电站实际潮流功率;cj表示与该变电站连接的对应第j个变电站的碳排放数据;表示变电站i流入线路碳源节点j的碳排放量;[0046]通过分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程。[0047]进一步地,针对于某个时刻的碳排放数据计算,所述碳排放数据组计算模块用于将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组,具体为:[0048]获取该时刻前若干个时刻的实时潮流功率计算对应时刻的实际发电量和变电站实际潮流功率;[0049]将若干个时刻对应的实际发电量和变电站实际潮流功率按时间先后依次作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组中变电站的碳排放数据并对碳排放数据组和变电站的全局碳源结果已知判断矩阵进行更新,直至完成某个时刻的碳排放数据,得到最终更新的碳排放数据组。[0050]进一步地,在碳排放数据组计算模块中,针对于某个时间段的碳排放数据计算,将该时间段划分为若干个时刻,按时间先后依次对每个时刻的碳排放数据进行计算,得到每个时刻最终更新的碳排放数据组。附图说明[0051]图1为本发明一实施例提出的一种变电站碳排放监测方法流程示意图;[0052]图2为本发明一实施例提出的一种变电站碳排放监测系统模块连接示意图。具体实施方式[0053]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0054]请参见图1,本实施例提供了一种变电站碳排放监测方法,包括以下步骤:[0055]s1:获取电力系统的拓扑信息,确定发电连接关系和变电站支路连接关系;[0056]s2:获取电力系统的实时潮流功率;[0057]s3:根据发电连接关系、变电站支路连接关系和实时潮流功率计算实际发电量和变电站实际潮流功率;[0058]s4:根据实时潮流数据确定电力系统的线路碳源节点,确定与线路碳源节点相连的变电站组;[0059]s5:构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程;[0060]s6:将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组;[0061]s7:根据变电站碳排放数据组获取待监测的变电站碳排放数据,完成对变电站的碳排放监测。[0062]本实施例基于电力系统的实际拓扑信息和实时获取的实时潮流功率实现对实际发电量和变电站实际潮流功率的计算,使得碳排放数据的计算更加可靠;通过确定电力系统的线路碳源节点构建用于计算变电站组的碳排放数据组的分布式碳排放解耦计算模型,将基于传统潮流方程组的递推方式转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算,实现对每个节点碳排放数据计算的同时,大大降低了计算的复杂度,以实现对变电站组的碳排放数据组的计算,完成对变电站的碳排放监测。[0063]本实施例将实时潮流功率和分布式计算结合,实现对电力系统的变电站的碳排放数据计算,大大降低了计算复杂度,可以满足对变电站碳排放的高效、实时监测,避免了由数据滞后带来偏差,提高监测的可靠性。[0064]进一步地,所述获取待监测电力系统的实时潮流功率,具体为:获取待监测电力系统的实时潮流数据并对其进行修正;根据修正后的实时潮流数据计算实时潮流功率。[0065]在本实施例中,需要结合线路的容量约束、多回线路叠加和潮流拓扑对潮流数据进行修正,使得线路的功率满足线路的最大容量约束,而线路的功率代表多回线路的累加,可以大大方便后续对于碳排放数据的计算,提高计算监测效率,且潮流数据充分考虑了多回线路的功率组合,更符合实际电力系统的需求。[0066]在本实施例中,除了对实时潮流数据进行修正,还可以将不满足约束、拓扑需求的数据进行剔除,避免对计算结果产生干扰或误差,提高监测的精确度。[0067]进一步地,所述构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算,具体为:[0068]构建分布式碳排放解耦计算模型,具体为:[0069][0070]式中:ci表示第i个变电站的碳排放数据;n表示该变电站对应与n个线路碳源节点相连;u11(i,k)表示与第i个变电站相连接的第k个线路碳源节点的实际发电量;表示第k个线路碳源节点的碳排放因子;u3(j)·22(j,i)》0表示变电站i与线路碳源节点j的碳排放已知,u3(j)为全局碳源结果已知判断矩阵,其初始值为0,当线路碳源节点j的碳排放计算完毕后,更新为u3(j)=1;u22(j,i)表示线路碳源节点j流入变电站i的变电站实际潮流功率;cj表示与该变电站连接的对应第j个变电站的碳排放数据;表示变电站i流入线路碳源节点j的碳排放量;[0071]通过分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程。[0072]在本实施例中,分布式碳排放解耦计算模型在实际线路应用过程中,实质上是对根据实时潮流数据确定的电力系统的线路碳源节点,然后以线路碳源节点为核心,由变电站相连的结构的计算模型。对于与线路碳源节点相连的变电站,将其作为节点,若其线路碳源节点的碳排放数据已知,便可以实现对该节点碳排放数据的计算,无需再利用传统潮流方程组的递推计算过程,大大减少了计算的复杂度,提高计算效率。该方式实质是将传统潮流方程组计算的多个方程转化为计算分布式碳排放解耦计算模型各个节点间的碳排放数据,节点间仅有碳排放计算的前后顺序之分,没有碳排放数值之间的相互耦合。[0073]在本实施例中,全局碳源结果已知判断矩阵的设置,可以将已经计算过的节点进行剔除,避免在某个计算时刻中存在重复计算更新的情况发生,使得最后的计算结果更加准确。[0074]进一步地,针对于某个时刻的碳排放数据计算,所述将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组,具体为:[0075]获取该时刻前若干个时刻的实时潮流功率计算对应时刻的实际发电量和变电站实际潮流功率;[0076]将若干个时刻对应的实际发电量和变电站实际潮流功率按时间先后依次作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组中变电站的碳排放数据并对碳排放数据组和变电站的全局碳源结果已知判断矩阵进行更新,直至完成某个时刻的碳排放数据,得到最终更新的碳排放数据组。[0077]在本实施例中,对于某个时刻,即单一节点的碳排放数据是难以计算的,且由于潮流数据多为时刻记录的,因此可以该时刻前预设的若干个时刻内的碳排放计算结果作为当前时刻的碳排放结果,克服了单一节点计算难的问题。[0078]进一步地,针对于某个时间段的碳排放数据计算,将该时间段划分为若干个时刻,按时间先后依次对每个时刻的碳排放数据进行计算,得到每个时刻最终更新的碳排放数据组。[0079]在本实施例中,对于某个时间段的碳排放数据计算,可以将每个时刻作为独立的计算个体,每个个体仅负责其对应时刻的碳排放数据计算并进行输出,且将得到的碳排放数据传输给未计算节点进行补充碳排放计算。[0080]本实施例针对实时碳排放监测的问题,提出了一种分布式、快速计算的实时碳排放计算方法,通过对实时潮流功率的收集和对系统拓扑进行解耦,节省了传统碳流追溯的潮流计算过程,而且每个节点的碳排放并非集中式的,其得到的数据之间没有耦合关系,更符合实际电力系统的通信情况。[0081]为了更清楚说明本发明的技术实现过程,以凸显其发明目的和达到的技术效果,本实施例具体提供一个实际的应用场景,其中涉及的参数及表达式,仅是本领域技术人员进行常规表达的应用,不能解释为对本发明保护范围的限定。[0082]本实施例提供一种变电站碳排放监测方法,具体为:[0083]对于获取电力系统的拓扑信息,确定发电连接关系和变电站支路连接关系,其首先根据实际的电力系统定义图g,其表示为集合(v,e),其中v是系统各连接线路的节点集合,包括发电厂集合m和变电站集合n(m个发电厂和n个变电站节点)。e是连接各个电力系统节点的边,若实际系统存在线路,则对应元素赋值为1,否则赋值为0,有:[0084][0085]其中,eij代表第i个节点和第j个节点的连接关系。对于发电连接关系和变电站支路连接关系可以根据系统的边集合e进行确定,通过发电连接矩阵u1和变电站支路连接矩阵u2进行表示,具体为:[0086][0087][0088]接着,初始化排放数据发电厂的碳排放数据是根据其发电类型和碳存储技术进行确定。对于环境友好型的发电厂(水电、风电和光伏)其碳排放数据可以视为0kg/kwh;对于传统火电发电厂其碳排放数值较大(诸如燃气厂可以赋值为0.5kg/kwh,燃油厂可以赋值为0.6kg/kwh,燃气厂可以赋值为1.05kg/kwh,具体数值还得根据碳封存技术和煤炭质量确定);对于加入碳捕集装置的发电厂其碳排放数值比未加入碳捕集装置的发电厂碳排放数值低。初始化排放数据可以作为后续碳排放数据计算的初始量。[0089]s2:获取电力系统的实时潮流功率,具体为:[0090]通过电力系统智能终端获取电力系统的实时潮流数据,在设定实际电力系统拓扑存在边的情况下,该线路存在实时潮流功率,计算如下:[0091][0092]其中,代表表记测量的第i节点和第j节点的第k回线路的功率数据,代表第i节点和第j节点的最大功率约束,lij代表第i节点和第j节点所连接的线路回数,pij为第i节点和第j节点的传输功率。[0093]s3:根据发电连接关系、变电站支路连接关系和实时潮流功率计算实际发电量和变电站实际潮流功率,具体为:[0094]实际发电量和变电站实际潮流功率可以根据系统的边集合e进行确定,因此结合发电连接关系、变电站支路连接关系和实时潮流功率计算实际发电量u11和变电站实际潮流功率u22,有:[0095][0096][0097]s4:根据实时潮流数据确定电力系统的线路碳源节点,确定与线路碳源节点相连的变电站组,具体为:[0098]根据电力系统的实时潮流数据确定电力系统中每个线路的线路碳源节点,因此对于一个与线路碳源节点相连的节点,若其线路碳源节点的碳排放数据均已知,并可以计算该节点的碳排放数据,而没必要通过解n个方程组的形式去求解碳排放系数,因而可以构建分布式碳排放解耦计算模型进行计算。[0099]s5:构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程,具体为:[0100]将传统潮流方程组的递推计算过程进行转化,即将传统的碳排放因子计算过程:[0101][0102]转化为分布式碳排放解耦计算模型:[0103][0104]当i节点满足碳排计算,计算完毕后,其全局碳源结果已知判断矩阵更新为u3(i)=1。根据分布式碳排放解耦计算模型,将计算n个方程组转化为计算解耦网络的碳排放数据,节点之间仅有碳排放计算的前后顺序之分,并没有碳排放数值之间的相互耦合。[0105]s6:将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组;[0106]s7:根据变电站碳排放数据组获取待监测的变电站碳排放数据,完成对变电站的碳排放监测。[0107]需要说明的是,对于实际系统,难以求解每个单一时间节点的碳排放数据,由于潮流数据多为时刻记录的,可以该时刻前若干时刻的碳排放计算结果作为当前时刻的碳排放结果。对于某个时间段的碳排放数据计算,可以将每个时刻作为独立的计算个体,每个个体仅负责其对应时刻的碳排放数据计算并进行输出,且将得到的碳排放数据传输给未计算节点进行补充碳排放计算。[0108]需要进一步说明的是,将分布式碳排放解耦计算模型应用到实际电力系统时,由于变电站节点为n的电力系统需要独立计算n次才能算完该时刻的碳排放数据的计算,所以对于每个时刻,每次都要访问前t-p时刻的数据(为确保不漏算,本实施例取p=n-1),再循环访问u3(t-p)不为1的站点进行碳排放计算。具体的执行步骤如下:[0109]阶段一:根据发电厂的发电特性获取初始的碳排数据,和电力系统拓扑连接矩阵eij,发电连接矩阵u1和变电站支路连接矩阵u2,初始化计算周期t;[0110]阶段二:智能终端接收来自相连接变电站和发电厂的数据,根据最大线路容量、多回线路和具体电力系统拓扑,修正实时潮流数据,以修正当前实际的实际发电量u11和变电站实际潮流功率u22。[0111]阶段三:初始化u3(i)为全0向量,根据直接与发电站相连的节点视为当前时刻计算的线路碳源节点集,独立计算当前时刻前若干个时刻,即t-p时刻的碳排放数据并进行数据更新,同时更新当前已算的节点对用的u3(i)为1,输出该时刻的碳排放数据;[0112]阶段四:令t-p=t-p+1,即计算t-p时刻前一个时刻,重复执行阶段三的计算,直至t-p=t。该阶段可以遍历n个变电站并查找满足碳排放计算的线路碳源节点加入到线路碳源节点集中进行计算;若某个节点对应的u3(i)为1,则在之后的计算中将该节点剔除,最终输出变电站组的碳排放数据组;[0113]阶段五:对于计算周期t,将其每个时刻均执行阶段一至阶段四的过程,最终可得到计算周期t中每个时刻的变电站组的碳排放数据组。[0114]在本实施例中,对于计算周期t的碳排放数据计算,将每个时刻作为独立的计算个体,每个个体仅负责其对应时刻的碳排放数据计算并进行输出,且将得到的碳排放数据传输给未计算节点进行补充碳排放计算。[0115]本实施例提供的变电站碳排放监测方法,可以快速获取到电力系统各变电站节点的碳排放数据,提高对变电站碳排放数据的监测,方便用户厘清供电方碳排放的具体变化过程,很好地响应低碳减排了号召,可以根据监测结果制定合理的用电计划,并且对电力系统节点进行综合打分,在实际监测中具有很好的应用价值。[0116]请参见图2,本实施例提供一种变电站碳排放监测系统,用于实现一种变电站碳排放监测方法,其包括拓扑结构获取模块、潮流功率获取模块、输入量计算模块、变电站组确定模块、计算模型构建模块、碳排放数据组计算模块和碳排放数据获取模块;其中:[0117]所述拓扑结构获取模块用于获取电力系统的拓扑信息,确定发电连接关系和变电站支路连接关系;[0118]所述潮流功率获取模块用于获取电力系统的实时潮流功率;[0119]所述输入量计算模块用于根据发电连接关系、变电站支路连接关系和实时潮流功率计算实际发电量和变电站实际潮流功率;[0120]所述变电站组确定模块用于根据实时潮流数据确定电力系统的线路碳源节点,确定与线路碳源节点相连的变电站组;[0121]所述计算模型构建模块用于构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程;[0122]所述碳排放数据组计算模块用于将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组;[0123]所述碳排放数据获取模块用于根据变电站碳排放数据组获取待监测的变电站碳排放数据,完成对变电站的碳排放监测。[0124]进一步地,所述所述潮流功率获取模块用于获取电力系统的实时潮流功率,具体为:获取待监测电力系统的实时潮流数据并对其进行修正;根据修正后的实时潮流数据计算实时潮流功率。[0125]进一步地,所述计算模型构建模块用于构建分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程,具体为:[0126]构建分布式碳排放解耦计算模型,具体为:[0127][0128]式中:ci表示第i个变电站的碳排放数据;n表示该变电站对应与n个线路碳源节点相连;u11(i,k)表示与第i个变电站相连接的第k个线路碳源节点的实际发电量;表示第k个线路碳源节点的碳排放因子;u3(j)·22(j,i)》0表示变电站i与线路碳源节点j的碳排放已知,u3(j)为全局碳源结果已知判断矩阵,其初始值为0,当线路碳源节点j的碳排放计算完毕后,更新为u3(j)=1;u22(j,i)表示线路碳源节点j流入变电站i的变电站实际潮流功率;cj表示与该变电站连接的对应第j个变电站的碳排放数据;表示变电站i流入线路碳源节点j的碳排放量;[0129]通过分布式碳排放解耦计算模型,将传统潮流方程组的递推计算过程转化为以线路碳源节点为核心的各变电站间的信息交互计算过程。[0130]进一步地,针对于某个时刻的碳排放数据计算,所述碳排放数据组计算模块用于将实际发电量和变电站实际潮流功率作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组的碳排放数据组,具体为:[0131]获取该时刻前若干个时刻的实时潮流功率计算对应时刻的实际发电量和变电站实际潮流功率;[0132]将若干个时刻对应的实际发电量和变电站实际潮流功率按时间先后依次作为分布式碳排放解耦计算模型的输入,计算变电站组中变电站的碳排放数据并对碳排放数据组和变电站的全局碳源结果已知判断矩阵进行更新,直至完成某个时刻的碳排放数据,得到最终更新的碳排放数据组。[0133]进一步地,在碳排放数据组计算模块中,针对于某个时间段的碳排放数据计算,将该时间段划分为若干个时刻,按时间先后依次对每个时刻的碳排放数据进行计算,得到每个时刻最终更新的碳排放数据组。[0134]本实施例提供的变电站碳排放监测系统,可以快速获取到电力系统各变电站节点的碳排放数据,提高对变电站碳排放数据的监测,方便用户厘清供电方碳排放的具体变化过程,很好地响应低碳减排了号召,可以根据监测结果制定合理的用电计划,并且对电力系统节点进行综合打分,在实际监测中具有很好的应用价值。[0135]以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。



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