基于碳排放流的市域级感知溯源模型的构建方法及系统与流程

本技术涉及模型构建，尤其涉及一种基于碳排放流的市域级感知溯源模型的构建方法及系统。

背景技术：

1、为了实现双碳目标，首先需要确定方向，确定方向对掌握当前的碳排放情况尤为重要。

2、碳排放流在电力系统中定义为依附于电力潮流存在且用于表征电力系统中维持任一支路潮流的碳排放所形成的虚拟网络流。直观上，电力系统碳排放流相当于给每条支路上的潮流加上碳排放的标签。在电力系统中，碳排放流从电厂(发电厂节点)出发，随着电厂上网功率进入电力系统，跟随系统中的潮流在电网中流动，最终流入用户侧的消费终端(负荷节点)。表面上，碳排放是经由发电厂排入大气，实质上，碳排放是经由碳排放流由电力用户所消费。

3、对于以城市级为对象为了达到精确减排目的，其必要步骤为对当地摊牌方进行感知溯源，以确定碳排放的源头，进而实现针对性地精确减排。因此，如何准确地对城市级对象进行电碳感知溯源，是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于碳排放流的市域级感知溯源模型的构建方法，通过构建出溯源模型，实现准确地对城市级对象进行电碳感知溯源。

2、为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案:

3、第一方面，本技术提供一种基于碳排放流的市域级感知溯源模型的构建方法，所述方法包括：

4、获取域内的电力网络分布图；

5、基于所述电力网络分布图，进行潮流分析，确定各个电力节点并构建支路潮流分布矩阵；

6、获取电力网络分布图中发电机组的第一参数数据，并基于第一参数数据构建机组注入分布矩阵；

7、获取电力网络分布图中的各个负荷的第二参数数据，并构建负荷分布矩阵；

8、基于支路潮流分布矩阵、机组注入矩阵，确定节点碳势向量；

9、基于节点碳势向量和负荷分布矩阵，确定支路的碳流率以及负荷碳流率向量。

10、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，所述支路潮流分布矩阵表示为：

11、

12、其中，pb为支路潮流分布矩阵；pbij表示流经第i个电力节点至第j个电力节点之间的支路的正向有功潮流；pbn1表示流经第n个电力节点至第1个电力节点之间的支路的正向有功潮流；pb1n表示流经第1个电力节点至第n个电力节点之间的支路的正向有功潮流。

13、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，所述获取电力网络分布图中发电机组的第一参数数据，并基于第一参数数据构建机组注入分布矩阵，包括：

14、确定电力网络分布图中各个发电机组对应的接入的电力节点；

15、基于所述第一参数数据，计算发电机组注入各个对应的接入的电力节点的有功潮流；

16、基于发电机组注入各个对应的电力接入节点的有功潮流，构建机组注入分布矩阵，具体为：

17、

18、其中，pg为机组注入分布矩阵；pgkn为从第k个电力节点注入第n个电力节点的有功潮流；pg1n为从第1个电力节点注入第n个电力节点的有功潮流；pg11为从第1个电力节点注入第1个电力节点的有功潮流；pgk1为从第k个电力节点注入第1个电力节点的有功潮流；pgkm为从第k个电力节点注入第m个电力节点的有功潮流。

19、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，所述获取电力网络分布图中的各个负荷的第二参数数据，并构建负荷分布矩阵，包括：

20、基于电力网络分布图中的各个负荷的第二参数数据，计算各个节点的有功负荷量；

21、基于各个节点的有功负荷量，构建负荷分布矩阵，具体为：

22、

23、其中，pl为负荷分布矩阵；plmn表示第n个电力节点为第m个存在负荷的电力节点时的有功负荷量；pl11表示第1个电力节点为第1个存在负荷的电力节点时的有功负荷量；plm1表示第m个电力节点为第1个有负荷的电力节点时的有功负荷量；pldf表示第d个电力节点为第f个有负荷的电力节点时的有功负荷量。

24、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，所述基于支路潮流分布矩阵、机组注入矩阵，确定节点碳势向量，包括：

25、通过支路潮流分布矩阵、机组注入矩阵，计算出节点碳势向量，公式如下：

26、

27、其中，en表示节点碳势向量，ξn+k为一个元素全为1的行向量，eg为发电机组的碳排放强度向量。

28、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，所述基于节点碳势向量，确定支路的碳流率以及负荷碳流率向量，包括：

29、通过节点碳势向量和支路潮流分布矩阵，计算出碳流率分布矩阵，计算公式如下：

30、rb＝pbdiag(en)；

31、其中，rb表示碳流率分布矩阵；

32、通过节点碳势向量和负荷分布矩阵，计算出负荷碳流率向量，计算公式如下：

33、rl＝plen；

34、其中，rl表示负荷碳流率向量。

35、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，获取域内的电力网络分布图，包括：

36、获取域内的电力网络的主干线路图；

37、基于设置在电力网络上的各个电力节点处的第一监测终端的通讯信息、与电力网络上各个发电机组一一对应的第二监测终端的通讯信息和第一监测终端和第二监测终端之间的通讯信息，对主干线路图上各个电力节点以及发电机组的接入进行验证；

38、基于设置在电力网络上的各个电力节点处的第一监测终端的通讯信息、与电力网络上各个负荷一一对应的第三监测终端的通讯信息和第一监测终端与第三监测终端之间的通讯信息，将电力网络上各个负荷与主干线路图上各个电力节点连接，以形成所述电力网络分布图。

39、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，包括：

40、接收工作人员通过第三监测终端发送的接入申请；

41、对接入申请进行验证；

42、当验证通过时，通过第三监测终端的定位模块获取所述第三监测终端的定位信息，并基于所述定位信息从所述电力网络分布图上确定显示画面，所述显示画面包括第三监测终端可接入的电力节点；

43、接收工作人员通过第三监测终端显示的显示画面上的电力节点的点选时，向所述电力节点发送所述第三监测终端的接入验证信息，向所述第三监测终端发送接入请求信息；基于所述接入请求信息和所述接入验证信息，所述第三监测终端与电力节点对应的第二监测终端建立通讯连接；

44、其中，基于所述定位信息从所述电力网络分布图中确定显示画面，包括：

45、确定所述定位信息在所述电力网络分布图中的对应定位点位；

46、确定电力网络分布图中定位点位至主干线路的最短距离及最短距离对应的线路点位；

47、以所述定位点位为中心，以所述定位中心与所述线路点位所在的线路的两端的电力节点的距离中的最大值的预设的倍数为半径，提取所述显示画面；

48、所述可接入的电力节点通过如下步骤确定：

49、确定电力网络分布图中定位点位至各个线路的最短距离；

50、将最短距离小于等于预设的距离阈值的线路对应的电力节点作为可接入的电力节点。

51、在本技术一较佳的示例中可以进一步设置为，在获取域内的电力网络分布图之后，还包括：

52、对电力网络分布图上的信息进行验证修正；

53、其中，所述验证修正包括：

54、依次提取所述电力网络分布图中的各个线路；

55、确定线路两端的电力节点的第三参数数据和线路上各个符合的第二参数数据；

56、基于第二参数数据和第三参数数据，确定是否为线路配置虚拟负载以及当需要配置时确定虚拟负载的第四参数数据。

57、第二方面，本技术提供一种基于碳排放流的市域级感知溯源模型的构建系统，所述系统包括：

58、获取模块，用于获取域内的电力网络分布图；

59、分析模块，用于基于所述电力网络分布图，进行潮流分析，确定各个电力节点并构建支路潮流分布矩阵；

60、第一构建模块，用于获取电力网络分布图中发电机组的第一参数数据，并基于第一参数数据构建机组注入分布矩阵；

61、第二构建模块，用于获取电力网络分布图中的各个负荷的第二参数数据，并构建负荷分布矩阵；

62、第一确定模块，用于基于支路潮流分布矩阵、机组注入矩阵，确定节点碳势向量；

63、第二确定模块，用于基于节点碳势向量，确定支路的碳流率以及负荷碳流率向量。

64、综上，与现有技术相比，本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

65、本技术提供一种基于碳排放流的市域级感知溯源模型的构建方法，包括：获取域内的电力网络分布图；基于所述电力网络分布图，进行潮流分析，确定各个电力节点并构建支路潮流分布矩阵；获取电力网络分布图中发电机组的第一参数数据，并基于第一参数数据构建机组注入分布矩阵；获取电力网络分布图中的各个负荷的第二参数数据，并构建负荷分布矩阵；基于支路潮流分布矩阵、机组注入矩阵，确定节点碳势向量；基于节点碳势向量和负荷分布矩阵，确定支路的碳流率以及负荷碳流率向量。通过构建出溯源模型，实现准确地对城市级对象进行电碳感知溯源。