一种智能配电网低碳效益评估方法_4

文档序号:9618025阅读:来源:国知局
表示;
[0074] 2)根据发电机组类型获取发电机组碳排放强度向量;
[0075] 不同发电机组具有不同的碳排放特性,在碳流计算中为已知条件,可组成待评价 智能配电网的发电机组碳排放强度向量;节点j上机组的碳排放强度可用C]来表示,发电 机组碳排放强度向量可用c来表示;
[0076] 3)根据步骤1)获取的负荷分布向量和步骤2)获取的发电机组碳排放强度向量分 别计算节点碳迹和负荷碳流率;
[0077] 根据AUP = P,,且由于Au是稀疏且不对称的,若Au可逆,则,其第i项可 表示为:

[0079] 式中,?;表示节点i的节点流入功率,N表示节点数,
表示矩阵Au的逆的第 i行,第k列值,?(^表示节点k的机组注入功率,i的取值范围是从1~η ;
[0080] 该等式表示节点k上的机组对节点i的有功功率贡献为
也等于节点i 上的负荷Pu和从节点i流出的有功功率之和,因此节点i的负荷P u可以表示为:
[0082] 式中,?1^表示节点i上的负荷,P ;表示表示节点i的节点流入功率,N表示节点 数,表示矩阵Au的逆的第i行,第k列值,P a表示节点k的机组注入功率,i的取值 - 」ilc 范围是从1~η ;
[0083] 该等式表示节点k上的机组对节点i的负荷贡献为
这可以用来追 踪某一负荷的有功功率来自哪一机组;
[0084] 通过以上追踪方程结合发电机组碳排放向量,可知各发电机组流入节点的功率对 该节点碳迹的作用有多少,其中,流经节点i的碳迹为:
[0086] 式中,Q表示流经节点i的碳迹,N表示节点数,表示矩阵Au的逆的第i行, 第k列值,Ptt表示节点k的机组注入功率,c ,表示节点k上发电机组碳排放强度,i的取值 范围是从1~η ;
[0087] 节点i上负荷的负荷碳流率为:
[0089] 式中,Cu表示节点i上负荷的负荷碳流率,P 示节点i上的负荷,P ;表示节点 i的节点流入功率,N表示节点数表示矩阵Au的逆的第i行,第k列值,P a表示节 - 」ik 点k的机组注入功率,(^表示节点k上发电机组碳排放强度,i的取值范围是从1~η ;
[0090] 4)根据步骤3)得到的PJP节点碳迹计算节点碳强度;
[0091] 节点碳强度是碳流分析中首要的计算目标,其物理意义为:在该节点消费单位电 量所造成的等效于发电侧的碳排放值,节点i的碳强度可以表示为:
[0093] 式中,σ ;表示节点i的碳强度,C ;表示流经节点i的碳迹,P ;表示节点i的节点 流入功率,N表示节点数,f 表示矩阵Au的逆的第i行,第k列值,P a表示节点k的机 -. -i-ik 组注入功率,(^表示节点k上发电机组碳排放强度,i的取值范围是从1~η ;
[0094] (2)在逆流追踪矩阵的基础上,进行线路相关低碳指标计算,包括以下步骤:
[0095] 1)计算线路碳流率,即某条线路在单位时间内随潮流而通过的碳流量;若存在从 节点i到节点j的正向有功潮流ΡΒ?,则线路i_j上的线路碳流率可表示为:
[0096]
[0097] 式中,h表示线路i_j上的线路碳流率,c 1表示节点i上发电机组碳排放强度, PBi_j表示节点i到节点j的正向有功潮流;
[0098] 2)计算线路碳强度;
[0099] 待评价智能配电网碳排放流依附于潮流而存在,因此有必要将碳排放流与电力潮 流相结合进行研究;考虑到待评价智能配电网中碳排放主要与有功潮流相关,为表征两者 结合的特征,定义待评价智能配电网任一线路碳流率与有功潮流的比值为该线路碳强度; 在发电厂出线中,线路碳强度等于发电机组的碳排放强度,而在进入负荷终端的线路中,线 路碳强度等于线路传输单位电量消费所造成的发电侧的碳排放值,具有明确的物理意义; 若存在从节点i到节点j的正向有功潮流Pii,则线路i-j上的线路碳强度可表示为:
[0101] 式中,Cl]表示线路i-j上的线路碳强度,C ^表示线路i_j上的线路碳流率,c廣 示节点i上发电机组碳排放强度,ΡΒ?表示节点i到节点j的正向有功潮流;
[0102] 3)计算线路碳损;
[0103] 线路碳损表示该线路上网损造成的等效于发电侧的碳排放,在数值上等于线路网 损乘以线路碳强度:
[0104] Δ Ci j= c i j Δ Pj j
[0105] 式中,Δ。表示线路i_j上的碳损,八?1]表示线路i-j上的网损,Ci]表示线路i-j 上的线路碳强度;
[0106] 4、低碳效益评估模块接收各低碳指标计算结果,并根据待评价智能配电网低碳规 划前后的电网信息,分别进行低碳效益评估计算,得到智能配电网规划前后各项低碳指标 的计算结果,并对评估计算结果的数值进行比较,得到待评价智能配电网的最优运行方案。
[0107] 下面结合具体实施例对本发明的智能配电网低碳效益评估方法做进一步描述:
[0108] 如图2所示,四母线电力系统,其连接关系为节点1、2,节点2、3,节点3、4,节点4、 1,节点1、3分别相连。其中,节点3和节点4上分别挂接大小不同负荷,节点1和节点2上 存在发电机组;经过交流潮流计算后得到有功潮流有向图,如图3所示;根据潮流有向图可 得逆流追踪矩阵和其逆分别为:
[0110] 经过计算得到节点碳迹向量、节点流入有功向量、节点碳强度向量和负荷碳流率 向量依次分别为:
[0112] 各线路低碳效益评估如下表所示:
[0114] 计算结果如图4所示,其中,节点数据为:节点碳强度/负荷碳流率;线路数据为: 线路碳流率/线路碳损;
[0115] 运用以上低碳指标可以比较不同规划运行方案的低碳性,可以准确识别待评价智 能配电网中低碳发展的薄弱点,促使待评价智能配电网安全、低碳、经济运行。
[0116] 上述各实施例仅用于说明本发明,其中实施方法的各步骤等都是可以有所变化 的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护 范围之外。
【主权项】
1. 一种智能配电网低碳效益评估方法,其特征在于包括W下步骤: (1) 待评价智能配电网将其采集的网络及负荷数据信息发送给潮流计算模块,潮流计 算模块根据接收到的网络及负荷数据信息进行全网的潮流计算,并将潮流计算结果发送给 逆流追踪板块; (2) 逆流追踪模块根据接收到的潮流计算结果形成待评价智能配电网功率有向图,并 根据比例共享原则,得到在该潮流计算结果下的逆流追踪矩阵各项值,并将逆流追踪矩阵 各项值发送给低碳指标计算模块; (3) 低碳指标计算模块根据步骤(2)得到的逆流追踪矩阵各项值进行相关碳排放理论 计算,得出各低碳指标计算结果,并将低碳指标计算结果发送给低碳效益评估模块; (4) 低碳效益评估模块接收各低碳指标计算结果,并根据待评价智能配电网低碳规划 前后的电网信息,分别进行低碳效益评估计算,得到智能配电网规划前后各项低碳指标的 计算结果,并对评估计算结果的数值进行比较,得到待评价智能配电网的最优运行方案。2. 如权利要求1所述一种智能配电网低碳效益评估计算方法,其特征在于:所述步 骤(1)潮流计算模块根据接收到的网络及负荷数据信息进行全网的潮流计算,包括W下步 骤: 1. 1)根据待评价智能配电网采集到的网络数据信息形成节点导纳矩阵,\,二 GiJ+化J; 式中,Yii为线路i-j的导纳,GIj为线路i-j的电导,BIj为线路i-j的电纳; 1. 2)根据各PQ节点的电压初值£巧和除平衡节点外各节点电压相位初值妒",得到待 求量U和0的初始向量U?和0W,其中,U表示节点电压的幅值;0表示节点电压的相 角;UW表示节点电压的幅值的初始值;0W表示节点电压的相角的初始值. 1. 3)先根据待评价智能配电网采集到的负荷数据信息Pdi和Q1、步骤1. 2)得到的 和0w、PV节点和平衡节点所给定的电压化及步骤1. 1)得到的节点导纳矩阵,按照n节点 系统在极坐标下的功率方程,计算有功功率差和无功功率差,再根据计算有功功率差和无 功功率差的计算结果求出修正方程式中的误差函数值ApW和AQW;其中,有功功率差的 计算公式为:式中,APi表示有功功率差,PDi表示节点i的有功功率,U1表示节点i的电压幅值,Ui表示节点j的电压幅值,Gii表示线路i-j的电导,BIi表示线路i-j的电纳,0U表示节点i 和节点j的相角差,i的取值范围是从1~n; 无功功
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