一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统

1.本发明涉及电力系统技术领域，具体为一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统。


背景技术：

2.在我国能源活动是co2的主要排放源，相应排放量约占全社会co2排放量的87％、全部温室气体排放量的73％，其中电力部门是重要的碳排放部门。
3.电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统，它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户，为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。
4.目前电力行业在进行碳减排的实施路径过程中，难以对不同区域的碳流进行检测分析，无法对电网节点进行碳足迹实时追踪，从而难以实现碳电协同调度。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统，解决了难以对不同区域的碳流进行检测分析，无法对电网节点进行碳足迹实时追踪，从而难以实现碳电协同调度的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法，具体包括以下步骤：
9.s1、能源供给端通过发电机组数据采集模块对各发电机组的类型和坐标位置进行采集，发电量采集模块对各发电机组的发电量进行采集，电力系统中用电量采集模块对需求端的用电量数据进行采集，负荷计算模块对负荷功率进行计算，负荷类型采集模块对用电负荷类型进行判断；
10.s2、电网中通过碳流追踪单元对各发电机组的碳排放落点与负荷用电碳排放来源进行追踪，分类计算模块对电网各节点的碳排放量进行计算，对不同区域的碳流进行检测分析，对电网节点进行碳足迹实时追踪；
11.s3、上述采集到的碳排放数据、发电量以及用电量数据传输至模型生成模块中，模型生成模块根据上传的数据建立场景模型进行分析，比较模块将采集的各节点实际碳排放数据与碳排放指标数据进行比对；
12.s4、判断模块根据比对的结果对电网各节点碳排放指标进行评估判断，评估判断的结果上传至中央控制系统中，中央控制系统将数据传输至配额调度单元中，接收模块实
时接收数据信息，分配控制模块根据评估结果对电力各节点进行分配交易，达成碳减排目标；
13.s5、系统中采集的碳排放数据、发电量以及用电量数据上传至数据处理单元中，数据库对数据进行保存，整合模块根据数据采集的类型以及月份对数据进行分类整理，防护模块对数据库中的数据进行防护。
14.本发明还公开了一种用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，包括中央控制系统，所述中央控制系统通过无线与电力系统实现双向连接，所述中央控制系统通过无线与能源供给端实现双向连接，所述中央控制系统通过无线与碳计算单元实现双向连接，所述碳计算单元的输出端与判断模块的输入端电性连接，所述判断模块的输出端与中央控制系统的输入端电性连接，所述中央控制系统的输出端与配额调度单元的输入端电性连接，所述中央控制系统通过无线与数据处理单元实现双向连接。
15.优选的，所述能源供给端包括发电机组数据采集模块和发电量采集模块。
16.优选的，所述电力系统包括用电量采集模块、负荷类型采集模块和负荷计算模块。
17.优选的，所述碳计算单元包括碳流追踪单元、分类计算模块、模型生成模块和比较模块。
18.优选的，所述配额调度单元包括接收模块，所述接收模块的输出端与分配控制模块的输入端电性连接。
19.优选的，所述数据处理单元包括数据库，所述数据库的输入端与防护模块的输出端电性连接，所述数据库的输入端与整合模块的输出端电性连接。
20.(三)有益效果
21.本发明提供了一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统。具备以下有益效果：
22.(1)、该计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统，通过碳流追踪单元对各发电机组的碳排放落点与负荷用电碳排放来源进行追踪，分类计算模块对电网各节点的碳排放进行计算，能够对不同区域的碳流进行检测分析，对电网节点进行碳足迹实时追踪，从而便于后续实现碳电协同调度。
23.(2)、该计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统，通过比较模块中储存有各节点碳排放指标，通过比较模块将实际采集的碳排放数据与碳排放指标进行比对，便于得知各节点的碳排放情况，从而便于对其碳排放进行评估控制。
24.(3)、该计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统，通过数据库的输入端与防护模块的输出端电性连接，数据库的输入端与整合模块的输出端电性连接，将采集的数据储存在数据库中，方便后续进行追溯，防护模块对数据库中的数据进行保护，防止被盗取。
附图说明
25.图1为本发明系统的结构原理框图；
26.图2为本发明能源供给端的结构原理框图；
27.图3为本发明电力系统的结构原理框图；
28.图4为本发明碳计算单元的结构原理框图；
29.图5为本发明配额调度单元的结构原理框图；
30.图6为本发明数据处理单元的结构原理框图。
31.图中：1中央控制系统、2电力系统、21用电量采集模块、22负荷类型采集模块、23负荷计算模块、3能源供给端、31发电机组数据采集模块、32发电量采集模块、4碳计算单元、41碳流追踪单元、42分类计算模块、43模型生成模块、44比较模块、5判断模块、6配额调度单元、61接收模块、62分配控制模块、7数据处理单元、71数据库、72防护模块、73整合模块。
具体实施方式
32.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、完整地描述，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做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。
33.请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法，具体包括以下步骤：
34.s1、能源供给端3通过发电机组数据采集模块31对各发电机组的类型和坐标位置进行采集，发电量采集模块32对各发电机组的发电量进行采集，电力系统2中用电量采集模块21对需求端的用电量数据进行采集，负荷计算模块23对负荷功率进行计算，负荷类型采集模块22对用电负荷类型进行判断；
35.s2、电网中通过碳流追踪单元41对各发电机组的碳排放落点与负荷用电碳排放来源进行追踪，分类计算模块42对电网各节点的碳排放量进行计算，对不同区域的碳流进行检测分析，对电网节点进行碳足迹实时追踪；
36.s3、上述采集到的碳排放数据、发电量以及用电量数据传输至模型生成模块43中，模型生成模块43根据上传的数据建立场景模型进行分析，比较模块44将采集的各节点实际碳排放数据与碳排放指标数据进行比对；
37.s4、判断模块5根据比对的结果对电网各节点碳排放指标进行评估判断，评估判断的结果上传至中央控制系统1中，中央控制系统1将数据传输至配额调度单元6中，接收模块61实时接收数据信息，分配控制模块62根据评估结果对电力各节点进行分配交易，达成碳减排目标，其中当评估判断某一节点碳排放超标时，分配控制模块62减少其分配额度进行控制并予以警示；
38.s5、系统中采集的碳排放数据、发电量以及用电量数据上传至数据处理单元7中，数据库71对数据进行保存，整合模块73根据数据采集的类型以及月份对数据进行分类整理，防护模块72对数据库71中的数据进行防护。
39.本发明还公开了一种用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，包括中央控制系统1，中央控制系统1通过无线与电力系统2实现双向连接，中央控制系统1通过无线与能源供给端3实现双向连接，中央控制系统1通过无线与碳计算单元4实现双向连接，碳计算单元4的输出端与判断模块5的输入端电性连接，判断模块5的输出端与中央控制系统1的输入端电性连接，中央控制系统1的输出端与配额调度单元6的输入端电性连接，中央控制系统1通过无线与数据处理单元7实现双向连接。
40.本发明实施例中，能源供给端3包括发电机组数据采集模块31和发电量采集模块
32。
41.本发明实施例中，电力系统2包括用电量采集模块21、负荷类型采集模块22和负荷计算模块23。
42.本发明实施例中，碳计算单元4包括碳流追踪单元41、分类计算模块42、模型生成模块43和比较模块44。
43.本发明实施例中，配额调度单元6包括接收模块61，接收模块61的输出端与分配控制模块62的输入端电性连接。
44.本发明实施例中，数据处理单元7包括数据库71，数据库71的输入端与防护模块72的输出端电性连接，数据库71的输入端与整合模块73的输出端电性连接。
45.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
46.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法，其特征在于：具体包括以下步骤：s1、能源供给端通过发电机组数据采集模块对各发电机组的类型和坐标位置进行采集，发电量采集模块对各发电机组的发电量进行采集，电力系统中用电量采集模块对需求端的用电量数据进行采集，负荷计算模块对负荷功率进行计算，负荷类型采集模块对用电负荷类型进行判断；s2、电网中通过碳流追踪单元对各发电机组的碳排放落点与负荷用电碳排放来源进行追踪，分类计算模块对电网各节点的碳排放量进行计算，对不同区域的碳流进行检测分析，对电网节点进行碳足迹实时追踪；s3、上述采集到的碳排放数据、发电量以及用电量数据传输至模型生成模块中，模型生成模块根据上传的数据建立场景模型进行分析，比较模块将采集的各节点实际碳排放数据与碳排放指标数据进行比对；s4、判断模块根据比对的结果对电网各节点碳排放指标进行评估判断，评估判断的结果上传至中央控制系统中，中央控制系统将数据传输至配额调度单元中，接收模块实时接收数据信息，分配控制模块根据评估结果对电力各节点进行分配交易，达成碳减排目标；步骤s4中当评估判断某一节点碳排放超标时，分配控制模块减少其分配额度并予以警告s5、系统中采集的碳排放数据、发电量以及用电量数据上传至数据处理单元中，数据库对数据进行保存，整合模块根据数据采集的类型以及月份对数据进行分类整理，防护模块对数据库中的数据进行防护。2.一种根据权利要求1所述的用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，包括中央控制系统，其特征在于：所述中央控制系统通过无线与电力系统实现双向连接，所述中央控制系统通过无线与能源供给端实现双向连接，所述中央控制系统通过无线与碳计算单元实现双向连接，所述碳计算单元的输出端与判断模块的输入端电性连接，所述判断模块的输出端与中央控制系统的输入端电性连接，所述中央控制系统的输出端与配额调度单元的输入端电性连接，所述中央控制系统通过无线与数据处理单元实现双向连接。3.根据权利要求2所述的一种用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，其特征在于：所述能源供给端包括发电机组数据采集模块和发电量采集模块。4.根据权利要求2所述的一种用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，其特征在于：所述电力系统包括用电量采集模块、负荷类型采集模块和负荷计算模块。5.根据权利要求2所述的一种用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，其特征在于：所述碳计算单元包括碳流追踪单元、分类计算模块、模型生成模块和比较模块。6.根据权利要求2所述的一种用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，其特征在于：所述配额调度单元包括接收模块，所述接收模块的输出端与分配控制模块的输入端电性连接。7.根据权利要求2所述的一种用于计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法的系统，其特征在于：所述数据处理单元包括数据库，所述数据库的输入端与防护模块的输
出端电性连接，所述数据库的输入端与整合模块的输出端电性连接。

技术总结
本发明公开了一种计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统，具体包括以下步骤：S1、能源供给端通过发电机组数据采集模块对各发电机组的类型和坐标位置进行采集，发电量采集模块对各发电机组的发电量进行采集，电力系统中用电量采集模块对需求端的用电量数据进行采集，负荷计算模块对负荷功率进行计算，本发明涉及电力系统技术领域。该计及碳流分析的电力行业碳减排实施路径分析方法和系统，通过碳流追踪单元对各发电机组的碳排放落点与负荷用电碳排放来源进行追踪，分类计算模块对电网各节点的碳排放进行计算，能够对不同区域的碳流进行检测分析，对电网节点进行碳足迹实时追踪，从而便于后续实现碳电协同调度。度。度。


技术研发人员：孔祥玉 李尚泽 刘子瑜 高碧轩 张日伟 邹智宇
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/10/19