一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法与流程

文档序号:29042466发布日期:2022-02-25 21:06阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:包括以下步骤:s1:建立变压器碳足迹模型,所述变压器碳足迹模型包括原材料碳模型、生产制造碳模型、运输销售碳模型、使用碳模型和回收碳模型;设碳足迹模型为p,原材料碳足迹为p1,生产制造碳足迹为p2,运输销售碳足迹为p3,使用碳足迹为p4,回收碳足迹为p5,则变压器碳足迹模型为:p=p1+p2+p3+p4+p5;s2:对建立的变压器碳足迹模型进行敏感性分析;s3:采用改进的遗传算法对建立的变压器碳足迹模型进行寻优,目标函数为变压器碳足迹p最小,得出设计参数为运输销售阶段第i种运输产品的质量z
i
,运输销售阶段第i种运输方式运输距离d
i
以及使用阶段第j类温室气体的全球升温潜能值g
4j
。2.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:所述原材料碳模型如下所示:其中,n1为在原材料阶段获取的原材料种类,m1为在原材料阶段获取的能源种类,η
ij
为材料使用率;m
i
为原材料阶段第i类材料量,k
i
为原材料阶段第i类材料生产的碳排放因子,e
1j
为原材料阶段第j类能源量,f
1j
为原材料阶段第j类能源生产的碳排放因子。3.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:所述生产制造碳模型如下所示:其中,n2为在生产制造阶段消耗的能源种类,m2为排放的温室气体种类;e
2i
为生产制造阶段第i类能源量,f
2i
为生产制造阶段第i类能源生产的碳排放因子,o
2j
为生产制造阶段排放的第j类温室气体量,g
2j
为生产制造阶段第j类温室气体的全球升温潜能值。4.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:所述运输销售碳模型如下所示:其中,b为交通工具的种类,z
i
为运输销售阶段第i种运输产品的质量,d
i
为运输销售阶段第i种运输方式运输距离,q
3i
为第i种交通工具运输产品的碳排放因子,o
3i
为运输销售阶段排放的第i类温室气体量,g
3i
为运输销售阶段第i类温室气体的全球升温潜能值。5.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:所述使用碳模型具体如下所示:
其中,w为日耗电量,t为运行时间,q4是电力的碳排放因子,o
4j
为使用阶段排放的第j类温室气体量,g
4j
为使用阶段第j类温室气体的全球升温潜能值。6.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:所述回收碳模型如下式所示:其中,e
5i
为回收阶段第i类能源量,q
5i
为回收阶段第i种能量的碳排放因子,z
j
为回收阶段第j类运输产品的质量,k
5j
为回收阶段第j类材料生产的碳排放因子。7.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:所述步骤s2中对建立的变压器碳足迹模型进行敏感性分析具体为:通过变压器碳足迹所需收集的数据信息及其影响因素进行敏感性分析,计算全生命周期内全部影响因素对变压器碳足迹的敏感数据,求出敏感性矩阵如下所示:其中,f
1i
、f
2i
、f
3i
、f
4i
、f
5i
分别为原材料碳模型、生产制造碳模型、运输销售碳模型、使用碳模型和回收碳模型的第i个因素对变压器碳足迹的敏感性程度;各生命周期因素会发生单位极小变化,碳足迹变化矩阵如下所示:δr
1i
、δr
2i
、δr
3i
、δr
4i
、δr
5i
别为原材料碳模型、生产制造碳模型、运输销售碳模型、使用碳模型和回收碳模型的第i个因素单位极小变化内的碳足迹变化值,则敏感性矩阵求解如下:其中,s为所有影响因素目前的碳足迹,v
i
为第i个碳排放影响因素的现有值,δv
i
为第i个碳排放影响因素的变化值。
8.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:在对变压器碳足迹模型进行敏感性分析后还包括采用f和r检验的方式对敏感性分析结果进行检验。9.根据权利要求1所述的一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,其特征在于:所述目标函数的约束条件为:0.5<f
2i
<1;o
3i
<2000;0.7<g
4i
<0.95;其中,f
2i
为生产制造阶段第i类能源生产排放因子,o
3i
为运输销售阶段排放的第i类温室气体量,g
4j
为使用阶段第j类温室气体的全球升温潜能值。

技术总结
本发明属于电气设备故障诊断技术领域,提供了一种基于全生命周期的变压器低碳优化设计方法,在本发明中,对变压器全生命周期碳足迹分析与碳排放过程中主要因素敏感分析,建立多目标的改进遗传算法寻优,包括变压器碳足迹模型建立、敏感性分析与F和R检验和改进遗传算法寻优。本发明旨在为变压器减少碳排放提供思路,本发明基于全生命周期的方法是自下而上计算碳足迹的一种方法,分析结果具有针对性,适合于微观系统的碳足迹核算,不存在现有常用方法的缺点。法的缺点。法的缺点。


技术研发人员:李锐 黎大健 韩方源 张磊 芦宇峰 苏毅 饶夏锦 陈梁远 潘绍明
受保护的技术使用者:广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:2021.09.30
技术公布日:2022/2/24
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