[发明专利]一种电网有功源无功源协同碳排放计算与责任分摊方法

说明书

本发明公开了一种电网有功源无功源协同碳排放计算与责任分摊方法，该方法首先针对电网中设备的有功与无功功率方向情况，对电网中的设备进行功率四象限定义；其次针对每类电源设备，分析其原始碳排放计算方法，计算其原始碳排放因子；接着对电网中的有功与无功功率进行源网荷追踪，根据来源电源的原始碳排放因子进行潮流‑碳流映射；然后根据线路损耗与无功源耗电情况，建立电源的实际碳排放责任分摊结果；最后修正电源碳排放强度，构建电源实际承担碳排放计算方法。本发明能够对电网碳排放的责任进行有效分摊，精确测算有功源与无功源的实际碳排放。

技术领域

本发明属于低碳技术领域，更具体地说，涉及一种电网有功源与无功源碳排放协同计算与责任分摊方法。

背景技术

在电网低碳研究上，需要掌握电网运行过程中碳流动情况、电网碳分布情况，根据阶段性双碳目标，推进电网碳减排。目前电网有功源、无功源运行工况复杂，且受环境影响因素较大，不同运行工况下不同电源的煤耗量、天然气耗量均存在较大的差别，导致不同运行工况下，不同有功源、无功源的碳排放量难以有效确定。同时，目前的碳排放计算方法忽视了无功源对网络损耗及其自身用能的影响及其等效碳排放，未能利用功率追踪方法进行碳排放责任精准分摊。因此如何定量分析电网有功源、无功源实际碳排放量及碳排放因子，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有无功源碳排放容易忽视、未考虑有功与无功对网络损耗的协同影响等问题，本发明提出一种电网有功源与无功源碳排放协同计算与责任分摊方法，采用如下的技术方案：

一种电网有功源无功源协同碳排放计算与责任分摊方法，该方法首先针对电网中设备的有功与无功功率方向情况，对电网中的设备进行功率四象限定义；其次针对每类电源设备，分析其原始碳排放计算方法，计算其原始碳排放因子；接着对电网中的有功与无功功率进行源网荷追踪，根据来源电源的原始碳排放因子进行潮流-碳流映射；然后根据线路损耗与无功源耗电情况，建立电源的实际碳排放责任分摊结果；最后修正电源碳排放强度，构建电源实际承担碳排放计算方法。

进一步地，所述对电网中的设备进行功率四象限定义是根据设备发出还是吸收有功和无功功率的类型，将设备分为以下几种：

（1）既是有功电源，也是无功电源，包括以火电为代表的各类型发电机组；

（2）是有功电源与无功负荷，包括正在建立励磁的风电机组；

（3）是有功负荷与无功电源，包括调相机与静止无功补偿器；

（4）既是有功负荷，也是无功负荷，包括电动机负荷；

（5）纯有功电源，功率因数运行在1下的新能源机组；

（6）纯无功电源，与电网不存在有功功率交换的无功源，实际情况下不存在；

（7）纯有功负荷，包括照明与取暖负荷；

（8）纯无功负荷，包括线路与变压器中的无功损失。

进一步地，所述原始碳排放计算方法为：

其中，为电源的原始碳排放，为电源的有功碳排放因子，单位为kg/kWh,为电源有功出力，单位为kWh，为电源功率因数不同造成的权重因子，表征电源为了发出无功所多承担的能量损耗，因此电源的有功与无功原始碳排放分别为

其中，为电源的原始有功碳排放，为电源的原始无功碳排放。

进一步地，所述对电网中的有功与无功功率进行源网荷追踪，根据来源电源的原始碳排放因子进行潮流-碳流映射的流程为：

（1）对电网中有功与无功功率进行源网荷追踪，结果假设如下：

对于线路j有功功率，其功率来自各电源的大小分别为，对于线路j无功功率，其功率来自各电源的大小分别为；其中m表示有功源数量，n表示无功源数量；

（2）对线路损耗按照线路功率分担比例进行来源均摊，即