基于碳排放流的碳排放响应计算方法及装置

1.本技术涉及低碳技术领域，特别涉及一种基于碳排放流的碳排放响应计算方法及装置。


背景技术：

2.需求侧响应是智能电网技术中的关键技术，随着居民用电需求的不断上升，在用电高峰时期容易产生峰值负荷，导致电网供需不匹配，对电力系统的安全稳定运行带来极大挑战。需求侧响应技术通过引导碳表用户用能行为，避开电力负荷高峰，进而减少用电峰值负荷，保障电力系统的安全稳定运行。
3.在气候变化和可持续发展的背景下，能源需求侧的低碳运行是一种重要的减排途径。相关技术主要是从电力系统电力电量平衡的角度出发，针对需求侧的用电量进行调节。然而由于其无法辨别碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，缺乏针对碳排放的有效调节，需求侧响应技术的碳排放调控能力低，亟需改善。


技术实现要素：

[0004][0005]
本技术是基于发明人对以下问题的认识和发现作出的：
[0006]
碳排放的分析与计算是实现需求侧碳排放响应的基础性与关键性工作，碳排放流技术是一种基于网络流分析思想的用能侧间接碳排放计算方法。碳排放流技术将潮流追踪法用于碳流追踪，揭示能源网络中虚拟碳排放流的基本特征与规律，相关技术通过建立与电网网络结构和物理特性相结合的碳排放流模型，提出了碳排放流计算方法。该技术是面向电力系统的碳排放流技术，定义了电力系统中节点、支路等的碳排放强度、碳流密度等指标的物理含义、计算方法与转化关系。
[0007]
综上所述，在低碳技术领域，相关技术需在现有需求侧响应技术的基础上进行改善。需要提出一种基于碳排放流的碳排放响应计算方法、流程与系统，在现有需求侧响应技术的基础上，结合碳排放流技术，提出碳排放响应技术，计算需求侧响应后的二氧化碳减排量，并提出碳排放响应中的一套响应流程与系统。
[0008]
本技术提供一种基于碳排放流的碳排放响应计算方法及装置，以解决相关技术无法辨别碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，导致电力系统无法对碳排放量进行有效调节，使得需求侧响应技术的碳排放调控能力较低，无法满足低碳排放需求等问题。
[0009]
本技术第一方面实施例提供一种基于碳排放流的碳排放响应计算方法，包括以下步骤：由每位碳表用户的碳流率计算电力系统的总体碳流率，其中，所述碳流率根据每位碳表用户的碳排放流得到；判断所述总体碳流率是否大于碳排放响应阈值；以及如果所述总体碳流率大于所述碳排放响应阈值，则根据目标碳排放响应需求计算一位或多位碳表用户在碳排放响应时段内的目标碳减排量，按照所述目标碳减排量启动碳排放响应。
[0010]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述由每位碳表用户的碳流率计算总体碳流
率，包括：根据所述电力系统的线路潮流、各类电源出力和碳表用户负荷计算所述每位碳表用户的碳排放流；根据所述每位碳表用户的碳排放流获取所述电力系统中各个碳表用户对应节点的碳排放强度，确定当前时段下所述每位碳表用户的节点碳势；根据所述每位碳表用户的节点碳势计算所述每位碳表用户的碳流率，得到所述总体碳流率。
[0011]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述每位碳表用户的碳流率的计算公式为：
[0012][0013]
其中，i为节点，ei为第i(i＝1,2,
…
,n)个系统节点的碳势，n为总体碳表用户数量，ri为碳表用户i的碳流率，定义为碳表用户在单位时间内随用能而消耗的碳排放量，单位为kgco2/h，pi为碳表用户i的用电功率，单位为kw。
[0014]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述目标碳减排量的计算公式为：
[0015][0016]
其中，δfi为碳表用户i在碳排放响应时段所减少的碳排放量，单位为kgco2，r
i,t
为碳表用户实时碳流率，t为当前时刻。
[0017]
可选地，在本技术的一个实施例中，在判断所述总体碳流率是否大于所述碳排放响应阈值之前，还包括：基于所述电力系统火电的总装机容量和火电平均碳排放强度确定所述碳排放响应阈值。
[0018]
本技术第二方面实施例提供一种基于碳排放流的碳排放响应计算装置，包括：计算模块，用于由每位碳表用户的碳流率计算电力系统的总体碳流率，其中，所述碳流率根据每位碳表用户的碳排放流得到；判断模块，用于判断所述总体碳流率是否大于碳排放响应阈值；以及响应模块，用于如果所述总体碳流率大于所述碳排放响应阈值，则根据目标碳排放响应需求计算一位或多位碳表用户在碳排放响应时段内的目标碳减排量，按照所述目标碳减排量启动碳排放响应。
[0019]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述计算模块，包括：第一计算单元，用于根据所述电力系统的线路潮流、各类电源出力和碳表用户负荷计算所述每位碳表用户的碳排放流；获取单元，用于根据所述每位碳表用户的碳排放流获取所述电力系统中各个碳表用户对应节点的碳排放强度，确定当前时段下所述每位碳表用户的节点碳势；第二计算单元，用于根据所述每位碳表用户的节点碳势计算所述每位碳表用户的碳流率，得到所述总体碳流率。
[0020]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述每位碳表用户的碳流率的计算公式为：
[0021][0022]
其中，i为节点，ei为第i(i＝1,2,
…
,n)个系统节点的碳势，n为总体碳表用户数量，ri为碳表用户i的碳流率，定义为碳表用户在单位时间内随用能而消耗的碳排放量，单位为 kgco2/h，pi为碳表用户i的用电功率，单位为kw。
[0023]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述目标碳减排量的计算公式为：
[0024][0025]
其中，δfi为碳表用户i在碳排放响应时段所减少的碳排放量，单位为kgco2，r
i,t
为碳表用户实时碳流率，t为当前时刻。
[0026]
可选地，在本技术的一个实施例中，基于碳排放流的碳排放响应计算装置，还包
括：阈值确定模块，用于基于所述电力系统火电的总装机容量和火电平均碳排放强度确定所述碳排放响应阈值。
[0027]
本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的基于碳排放流的碳排放响应计算方法。
[0028]
本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的基于碳排放流的碳排放响应计算方法。
[0029]
本技术实施例通过计算电力系统的总体碳流率，并根据电力系统的总体碳流率，结合目标碳排放响应需求，启动碳排放响应，便于实时获取碳表用户的用能间接排放数据，并计算碳表用户响应后的碳减排量，进而有效引导碳表用户在高用能碳排放强度时段降低需求，并为碳排放响应的全流程提供了合理的实施方案，从而有效降低电力系统的总体碳排放水平。由此，解决了相关技术无法辨别碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，导致电力系统无法对碳排放量进行有效调节，使得需求侧响应技术的碳排放调控能力较低，无法满足低碳排放需求等问题。
[0030]
本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0031]
本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0032]
图1为根据本技术实施例提供的一种基于碳排放流的碳排放响应计算方法的流程图；
[0033]
图2为根据本技术一个具体实施例的基于碳排放流的碳排放响应计算方法的流程图；
[0034]
图3为根据本技术一个具体实施例的基于碳排放流的碳排放响应计算方法的原理示意图；
[0035]
图4为为根据本技术实施例提供的一种基于碳排放流的碳排放响应计算装置的结构示意图；
[0036]
图5为根据本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0037]
下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0038]
下面参考附图描述本技术实施例的基于碳排放流的碳排放响应计算方法及装置。针对上述背景技术中心提到的相关技术无法辨别碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，导致电力系统无法对碳排放量进行有效调节，使得需求侧响应技术的碳排放调控能力较低，无法满足低碳排放需求的问题，本技术提供了一种基于碳排放流的碳排放响应计算方
法，在该方法中，通过计算电力系统的总体碳流率，并根据电力系统的总体碳流率，结合目标碳排放响应需求，启动碳排放响应，便于实时获取碳表用户的用能间接排放数据，并计算碳表用户响应后的碳减排量，进而有效引导碳表用户在高用能碳排放强度时段降低需求，并为碳排放响应的全流程提供了合理的实施方案，从而有效降低电力系统的总体碳排放水平。由此，解决了相关技术无法辨别碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，导致电力系统无法对碳排放量进行有效调节，使得需求侧响应技术的碳排放调控能力较低，无法满足低碳排放需求等问题。
[0039]
具体而言，图1为本技术实施例所提供的一种基于碳排放流的碳排放响应计算方法的流程示意图。
[0040]
如图1所示，该基于碳排放流的碳排放响应计算方法包括以下步骤：
[0041]
在步骤s101中，由每位碳表用户的碳流率计算电力系统的总体碳流率，其中，碳流率根据每位碳表用户的碳排放流得到。
[0042]
可以理解的是，本技术实施例中的碳表用户，指装有碳表和能量管理单元，在特定区域内已签约的单一用电负荷节点，或在一定区域内用电碳表用户集成度负荷集成商。本技术实施例根据每位碳表用户的碳排放流获得碳流率，并根据碳流率计算电力系统的总体碳流率。本技术实施例通过计算电力系统的总体碳流率，可以获得碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，有利于电力系统对碳排放量进行有效调节，提高需求侧响应技术的碳排放的调控能力，满足低碳排放需求。
[0043]
可选地，在本技术的一个实施例中，由每位碳表用户的碳流率计算总体碳流率，包括：根据电力系统的线路潮流、各类电源出力和碳表用户负荷计算每位碳表用户的碳排放流；根据每位碳表用户的碳排放流获取电力系统中各个碳表用户对应节点的碳排放强度，确定当前时段下每位碳表用户的节点碳势；根据每位碳表用户的节点碳势计算每位碳表用户的碳流率，得到总体碳流率。
[0044]
具体地，本技术实施例可以根据电力系统的线路潮流、各类电源出力和碳表用户负荷，并通过中心服务器，根据每位碳表用户的碳排放流获取电力系统中各个碳表用户对应节点的碳排放强度，进而确定当前时段下每位碳表用户的节点碳势，并根据每位碳表用户的节点碳势计算每位碳表用户的碳流率，通过碳排放流计算，获得总体碳流率。其中，中心服务器，为负责发起碳排放响应指令的电网调度中心所管理的控制服务器。本技术实施例通过计算电力系统的总体碳流率，可以获得碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，有利于电力系统对碳排放量进行有效调节，提高需求侧响应技术的碳排放的调控能力，满足低碳排放需求。
[0045]
在实际执行过程中，碳排放流的计算方法如下：
[0046]
定义支路潮流分布矩阵：
[0047]
本技术实施例可以用表示系统的支路潮流分布矩阵。
[0048]
其中，若节点i与节点j(i,j＝1,2,
…
,n)间有支路相连，且经此支路流入节点i的正向有功潮流为p，则若流经该支路的有功潮流p为反向潮流，则若流经该支路的有功潮流p为反向潮流，则其他情况下
[0049]
需要注意的是，对所有对角元素，有
[0050]
定义机组注入分布矩阵：
[0051]
本技术实施例可以用表示系统的机组注入分布矩阵。
[0052]
其中，若第k(k＝1,2,
…
,k)台发电机组接入节点j，且从该机组注入节点j的有功潮流为p，则否则
[0053]
定义节点有功通量矩阵：
[0054]
本技术实施例可以用表示系统的节点有功通量矩阵。
[0055]
其中，定义节点有功通量，表示潮流方向下流入节点有功潮流的绝对值。在碳排放流计算中，将利用此概念来描述系统中发电机组对节点以及节点对节点碳势的贡献。对节点i，有：
[0056][0057]
其中，i
+
表示有潮流流入节点i的支路集合，为支路s的有功功率，为接入节点i机组的有功出力(若该节点无发电机组或机组出力为0，则)。该矩阵中所有非对角元素
[0058]
定义机组碳排放强度向量：
[0059]
本技术实施例可以定义机组碳排放强度为该发电机组产生单位电能所造成的碳排放值，单位为kgco2/kwh。
[0060]
其中，记第k(k＝1,2,
…
,k)台发电机组的碳排放强度为e
gk
，将机组碳排放强度向量表示为：
[0061]eg
＝[e
g1
,e
g2
,
…
,e
gk
]
t
。
[0062]
定义节点碳势向量：
[0063]
本技术实施例可以定义节点碳势为在该节点进行消耗单位电能所造成的等效于发电侧的碳排放值，单位为kgco2/kwh。
[0064]
其中，记第i(i＝1,2,
…
,n)个系统节点的碳势为ei，将节点碳势向量表示为：
[0065]en
＝[e1,e2,
…
,en]
t
。
[0066]
节点碳势计算：
[0067]
本技术实施例针对系统中的节点i，由下式计算其碳势ei：
[0068][0069]
其中，为n维单位行向量，其第i个元素为1。
[0070]
全系统节点的碳势向量计算，包括：
[0071]
节点有功通量矩阵定义：
[0072][0073]
结合节点碳势与节点有功通量矩阵，得到：
[0074][0075]
将上式对节点碳势扩充至全系统维度：
[0076][0077]
对en移项合并，得到全系统节点的碳势向量计算公式：
[0078][0079]
可选地，在本技术的一个实施例中，每位碳表用户的碳流率的计算公式为：
[0080][0081]
其中，i为节点，ei为第i(i＝1,2,
…
,n)个系统节点的碳势，n为总体碳表用户数量， ri为碳表用户i的碳流率，定义为碳表用户在单位时间内随用能而消耗的碳排放量，单位为 kgco2/h，pi为碳表用户i的用电功率，单位为kw。
[0082]
在一些具体的实施例中，各个碳表用户侧碳表接收到其所在节点的节点碳势数据，并通过每位碳表用户的碳流率的计算公式，进而得到碳表用户碳流率，并将碳表用户碳流率ri上报至中心服务器。
[0083]
中心服务器可以存储各碳表用户节点碳流数据，进而计算区域内碳表用户总体碳流率，其具体计算方法如下：
[0084]
总体碳流率由各碳表用户上传碳流率相加得到：
[0085][0086]
其中，r
total
指区域碳表用户的总体碳流率。
[0087]
步骤s102中，判断总体碳流率是否大于碳排放响应阈值。
[0088]
在实际执行过程中，本技术实施例可以将通过计算获得的总体碳流率r
total
，与碳排放量响应阈值r
thres
进行对比判断，具体地，若r
total
》r
thres
，则进行步骤s103，否则，回到步骤s101，计算更新时间段的总体碳流率r
total
。本技术实施例通过将总体碳流率与碳排放响应阈值对比，可以进一步确定响应方案，有利于电力系统对碳排放量进行有效调节，提高需求侧响应技术的碳排放的调控能力，满足低碳排放需求。
[0089]
其中，碳排放响应阈值会在下文进行详细描述。
[0090]
可选地，在本技术的一个实施例中，在判断总体碳流率是否大于碳排放响应阈值之前，还包括：基于电力系统火电的总装机容量和火电平均碳排放强度确定碳排放响应阈值。
[0091]
此处对碳排放响应阈值进行详细阐述，具体地，碳排放响应阈值可以由区域内电源装机结构确定，本技术实施例可以根据电力系统火电的总装机容量和火电平均碳排放强度，确定碳排放响应阈值，举例而言，本技术实施例可以将碳排放响应阈值设定为火电的总装机容量乘以火电平均碳排放强度的80％，其具体数值可以由本领域技术人员根据实际情况进行设定，在此不做具体限制。
[0092]
步骤s103中，如果总体碳流率大于碳排放响应阈值，则根据目标碳排放响应需求计算一位或多位碳表用户在碳排放响应时段内的目标碳减排量，按照目标碳减排量启动碳排放响应。
[0093]
本技术实施例可以根据当前的总体碳流率超过一定的碳排放响应阈值的程度，发
布响应需求，并将需求信息传递至碳表用户侧能量管理单元，其中，碳响应需求包括响应时段和碳减排需求，具体地，响应需求是通过计算一位或多位碳表用户在碳排放响应时段内的目标碳减排量，并按照目标碳减排量对一位或多为碳表用户发布响应需求，使碳表用户侧削减用能，实现碳响应，具体体现为，碳表用户侧收到碳响应需求信息，在响应时段内，通过削减碳表用户的用电负荷，进而降低碳表用户的节点碳流率。本技术实施例通过计算目标碳减排量，并对碳表用户发布相应的响应需求，有利于电力系统对碳排放量进行有效调节，提高需求侧响应技术的碳排放的调控能力，满足低碳排放需求。
[0094]
可选地，在本技术的一个实施例中，目标碳减排量的计算公式为：
[0095][0096]
其中，δfi为碳表用户i在碳排放响应时段所减少的碳排放量，单位为kgco2，r
i,t
为碳表用户实时碳流率，t为当前时刻。
[0097]
具体地，本技术实施例可以记当前时刻为t，响应时段为t时段至t+1h时刻的时间段。
[0098]
在本技术实施例中，碳减排需求，按各碳表用户负荷占比分配，可以定义为：
[0099][0100]
其中，n为总体碳表用户数量，k为分配倍数，一般设置为大于1的数，此处选取k＝1.2。
[0101]
本技术实施例可以通过碳表获取碳表用户实时碳流率r
i,t
，计算出碳表用户的实时碳减排强度：
[0102]
δr
i,t
＝r
i-r
i,t
，
[0103]
其中，ri为上述步骤中碳表用户i上报的碳流率。
[0104]
本技术实施例可以比较δr
i,t
与碳表用户碳减排需求若则反馈至能量管理单元，要求加大负荷削减程度，否则，能量管理单元保持当前削减量不变，或适当提高碳表用户负荷，实现碳表用户的实时动态碳排放响应。
[0105]
每个碳表用户在碳排放响应时段内的碳减排量如下：
[0106][0107]
其中，δfi为碳表用户i在碳排放响应时段所减少的碳排放量，单位为kgco2。
[0108]
可以理解的是，碳表用户的事后减排量可以作为后续为碳表用户的响应行为提供减排补偿的根据，从而保障碳表用户的利益。下面结合图2和图3，对本技术的一个具体实施例进行详细阐述。
[0109]
如图2所示：
[0110]
步骤s201：中心服务器计算并向碳表用户传输当前时段用户所在节点碳势。本技术实施例中的碳表用户，指装有碳表和能量管理单元，特定地区内已签约的单一用电负荷节点，或一定区域内用电用户集成的负荷集成商；中心服务器，指负责发起碳排放响应指令的电网调度中心所管理的控制服务器。
[0111]
在本技术实施例中，电网调度中心可以基于系统的线路潮流、各类电源出力、以及碳表用户负荷等数据，并通过碳排放流计算，得出当前各个节点的碳排放强度。对每个参与
碳排放响应的碳表用户，中心服务器可以获取其所处节点位置，然后将该节点的节点碳势数据发送至碳表用户。本技术实施例通过计算电力系统的总体碳流率，可以获得碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，有利于电力系统对碳排放量进行有效调节，提高需求侧响应技术的碳排放的调控能力，满足低碳排放需求。
[0112]
其中，碳排放流的计算方法如下：
[0113]
定义支路潮流分布矩阵：
[0114]
本技术实施例可以用表示系统的支路潮流分布矩阵。
[0115]
其中，若节点i与节点j(i,j＝1,2,
…
,n)间有支路相连，且经此支路流入节点i的正向有功潮流为p，则若流经该支路的有功潮流p为反向潮流，则若流经该支路的有功潮流p为反向潮流，则其他情况下
[0116]
需要注意的是，对所有对角元素，有
[0117]
定义机组注入分布矩阵：
[0118]
本技术实施例可以用表示系统的机组注入分布矩阵。
[0119]
其中，若第k(k＝1,2,
…
,k)台发电机组接入节点j，且从该机组注入节点j的有功潮流为p，则否则
[0120]
定义节点有功通量矩阵：
[0121]
本技术实施例可以用表示系统的节点有功通量矩阵。
[0122]
其中，定义节点有功通量，表示潮流方向下流入节点有功潮流的绝对值。在碳排放流计算中，将利用此概念来描述系统中发电机组对节点以及节点对节点碳势的贡献。对节点 i，有：
[0123][0124]
其中，i
+
表示有潮流流入节点i的支路集合，为支路s的有功功率，为接入节点i 机组的有功出力(若该节点无发电机组或机组出力为0，则)。该矩阵中所有非对角元素
[0125]
定义机组碳排放强度向量：
[0126]
本技术实施例可以定义机组碳排放强度为该发电机组产生单位电能所造成的碳排放值，单位为kgco2/kwh。
[0127]
其中，记第k(k＝1,2,
…
,k)台发电机组的碳排放强度为e
gk
，将机组碳排放强度向量表示为：
[0128]eg
＝[e
g1
,e
g2
,
…
,e
gk
]
t
。
[0129]
定义节点碳势向量：
[0130]
本技术实施例可以定义节点碳势为在该节点进行消耗单位电能所造成的等效于发电侧的碳排放值，单位为kgco2/kwh。
[0131]
其中，记第i(i＝1,2,
…
,n)个系统节点的碳势为ei，将节点碳势向量表示为：
[0132]en
＝[e1,e2,
…
,en]
t
。
[0133]
节点碳势计算：
[0134]
本技术实施例针对系统中的节点i，由下式计算其碳势ei：
[0135][0136]
其中，为n维单位行向量，其第i个元素为1。
[0137]
全系统节点的碳势向量计算，包括：
[0138]
节点有功通量矩阵定义：
[0139][0140]
结合节点碳势与节点有功通量矩阵，得到：
[0141][0142]
将上式对节点碳势扩充至全系统维度：
[0143][0144]
对en移项合并，得到全系统节点的碳势向量计算公式：
[0145][0146]
步骤s202：各碳表用户侧碳表计算并上传实时碳流率。
[0147]
具体地，碳表用户碳流率计算公式为：
[0148][0149]
其中，i为节点，ei为第i(i＝1,2,
…
,n)个系统节点的碳势，n为总体碳表用户数量，ri为碳表用户i的碳流率，定义为碳表用户在单位时间内随用能而消耗的碳排放量，单位为 kgco2/h，pi为碳表用户i的用电功率，单位为kw。
[0150]
步骤s203：中心服务器存储各碳表用户节点碳流数据，计算区域内碳表用户总体碳流率。
[0151]
具体地，总体碳流率由各碳表用户上传碳流率相加得到：
[0152][0153]
其中，r
total
指区域碳表用户的总体碳流率。
[0154]
步骤s204：判断总体碳流率是否大于碳排放响应阈值。判断总体碳流率r
total
是否大于预设的碳排放响应阈值r
thres
，如果r
total
》r
thres
，则进行下一步，否则回到步骤s201。其中，碳排放响应阈值应由区域内电源装机结构确定，例如，可以设定为火电的总装机容量乘以火电平均碳排放强度的80％。本技术实施例通过将总体碳流率与碳排放响应阈值对比，可以进一步确定响应方案，有利于电力系统对碳排放量进行有效调节，提高需求侧响应技术的碳排放的调控能力，满足低碳排放需求。
[0155]
步骤s205：中心服务器发布碳排放响应需求。本技术实施例可以根据当前的总体碳流率超过预设的碳排放响应阈值的程度，发布碳响应需求，将需求信息传递至用户侧能量管理单元，其中，碳响应需求包括响应时段和碳减排需求。
[0156]
具体地，本技术实施例可以记当前时刻为t，响应时段为t时段至t+1h时刻的时间
段。在本技术实施例中，碳减排需求，按各碳表用户负荷占比分配，可以定义为：
[0157][0158]
其中，n为总体碳表用户数量，k为分配倍数，一般设置为大于1的数，此处选取k＝1.2。
[0159]
步骤s206：碳表用户侧能力管理单元控制削减用能，实现碳响应。碳表用户侧能量管理单元收到碳响应需求信息，并在响应时段内，通过削减用户的用电负荷，降低用户的节点碳流率。
[0160]
本技术实施例可以通过碳表获取碳表用户实时碳流率r
i,t
，计算出碳表用户的实时碳减排强度：
[0161]
δr
i,t
＝r
i-r
i,t
，
[0162]
其中，ri为步骤s202中碳表用户i上报的碳流率。
[0163]
本技术实施例可以比较δr
i,t
与碳表用户碳减排需求若则反馈至能量管理单元，要求加大负荷削减程度，否则，能量管理单元保持当前削减量不变，或适当提高碳表用户负荷，实现碳表用户的实时动态碳排放响应，实现对碳排放的动态调整，更有利于低碳环保。本技术实施例通过计算目标碳减排量，并对碳表用户发布相应的响应需求，有利于电力系统对碳排放量进行有效调节，提高需求侧响应技术的碳排放的调控能力，满足低碳排放需求。
[0164]
步骤s207：碳表用户侧上传碳表数据。
[0165]
步骤s208：碳响应事后减排量结算。每个碳表用户在碳排放响应时段内的碳减排量如下：
[0166][0167]
其中，δfi为碳表用户i在碳排放响应时段所减少的碳排放量，单位为kgco2。
[0168]
在本技术实施例中，碳表用户的事后减排量可以作为后续为碳表用户的响应行为提供减排补偿的根据，进而保障碳表用户的利益。
[0169]
根据本技术实施例提出的基于碳排放流的碳排放响应计算方法，通过计算电力系统的总体碳流率，并根据电力系统的总体碳流率，结合目标碳排放响应需求，启动碳排放响应，便于实时获取碳表用户的用能间接排放数据，并计算碳表用户响应后的碳减排量，进而有效引导碳表用户在高用能碳排放强度时段降低需求，并为碳排放响应的全流程提供了合理的实施方案，从而有效降低电力系统的总体碳排放水平。由此，解决了相关技术无法辨别碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，导致电力系统无法对碳排放量进行有效调节，使得需求侧响应技术的碳排放调控能力较低，无法满足低碳排放需求等问题。
[0170]
其次参照附图描述根据本技术实施例提出的基于碳排放流的碳排放响应计算装置。
[0171]
图4是本技术实施例的基于碳排放流的碳排放响应计算装置的方框示意图。
[0172]
如图4所示，该基于碳排放流的碳排放响应计算装置10包括：计算模块100、判断模块200和响应模块300。
[0173]
具体地，计算模块100，用于由每位碳表用户的碳流率计算电力系统的总体碳流
率，其中，碳流率根据每位碳表用户的碳排放流得到。
[0174]
判断模块200，用于判断总体碳流率是否大于碳排放响应阈值。
[0175]
响应模块300，用于如果总体碳流率大于碳排放响应阈值，则根据目标碳排放响应需求计算一位或多位碳表用户在碳排放响应时段内的目标碳减排量，按照目标碳减排量启动碳排放响应。
[0176]
可选地，在本技术的一个实施例中，计算模块100，包括：第一计算单元、获取单元和第二计算单元。
[0177]
其中，第一计算单元，用于根据电力系统的线路潮流、各类电源出力和碳表用户负荷计算每位碳表用户的碳排放流。
[0178]
获取单元，用于根据每位碳表用户的碳排放流获取电力系统中各个碳表用户对应节点的碳排放强度，确定当前时段下每位碳表用户的节点碳势。
[0179]
第二计算单元，用于根据每位碳表用户的节点碳势计算每位碳表用户的碳流率，得到总体碳流率。
[0180]
可选地，在本技术的一个实施例中，每位碳表用户的碳流率的计算公式为：
[0181][0182]
其中，i为节点，ei为第i(i＝1,2,
…
,n)个系统节点的碳势，n为总体碳表用户数量， ri为碳表用户i的碳流率，定义为碳表用户在单位时间内随用能而消耗的碳排放量，单位为kgco2/h，pi为碳表用户i的用电功率，单位为kw。
[0183]
可选地，在本技术的一个实施例中，目标碳减排量的计算公式为：
[0184][0185]
其中，δfi为碳表用户i在碳排放响应时段所减少的碳排放量，单位为kgco2，r
i,t
为碳表用户实时碳流率，t为当前时刻。
[0186]
可选地，在本技术的一个实施例中，基于碳排放流的碳排放响应计算装置10，还包括：阈值确定模块
[0187]
其中，阈值确定模块，用于基于电力系统火电的总装机容量和火电平均碳排放强度确定碳排放响应阈值。
[0188]
需要说明的是，前述对基于碳排放流的碳排放响应计算方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于碳排放流的碳排放响应计算装置，此处不再赘述。
[0189]
根据本技术实施例提出的基于碳排放流的碳排放响应计算装置，通过计算电力系统的总体碳流率，并根据电力系统的总体碳流率，结合目标碳排放响应需求，启动碳排放响应，便于实时获取碳表用户的用能间接排放数据，并计算碳表用户响应后的碳减排量，进而有效引导碳表用户在高用能碳排放强度时段降低需求，并为碳排放响应的全流程提供了合理的实施方案，从而有效降低电力系统的总体碳排放水平。由此，解决了相关技术无法辨别碳表用户需求侧的实际用能碳排放强度，导致电力系统无法对碳排放量进行有效调节，使得需求侧响应技术的碳排放调控能力较低，无法满足低碳排放需求等问题。
[0190]
图5为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
[0191]
存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序。
[0192]
处理器502执行程序时实现上述实施例中提供的基于碳排放流的碳排放响应计算方法。
[0193]
进一步地，电子设备还包括：
[0194]
通信接口503，用于存储器501和处理器502之间的通信。
[0195]
存储器501，用于存放可在处理器502上运行的计算机程序。
[0196]
存储器501可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0197]
如果存储器501、处理器502和通信接口503独立实现，则通信接口503、存储器501 和处理器502可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构 (industry standard architecture，简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component，简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0198]
可选的，在具体实现上，如果存储器501、处理器502及通信接口503，集成在一块芯片上实现，则存储器501、处理器502及通信接口503可以通过内部接口完成相互间的通信。
[0199]
处理器502可能是一个中央处理器(central processing unit，简称为cpu)，或者是特定集成电路(application specific integrated circuit，简称为asic)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0200]
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于碳排放流的碳排放响应计算方法。
[0201]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0202]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0203]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0204]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执
行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或n个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0205]
应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0206]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0207]
此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0208]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。