计及绿电权益转移的互联电网碳排放因子评估方法及系统与流程

本发明涉及电网，尤其涉及一种计及绿电权益转移的互联电网碳排放因子评估方法及系统。

背景技术：

1、电网平均碳排放因子是指区域电网单位供电量的碳排放量，是核算范围二(scope2)用电间接碳排放量的关键指标。全国已经形成特高压交直流互联电网，而受入电量将影响电网平均碳排放因子计算；同时，随着我国新能源发电量快速增加以及用户对绿色电力的需求增长，省内和省间绿电交易电量逐年上涨，绿电交易、绿证交易、碳交易导致的绿色/减排环境效益转让也影响电网平均碳排放因子计算。现有技术中多是基于互联电网物理拓扑，考虑省间输送电量计算互联电网的平均碳排放因子，但并未考虑绿电交易、绿证交易、碳交易带来的绿电绿色/减排权益的转让所带来的影响，导致碳排放因子计算的准确性低。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种充分考虑绿电交易、绿证交易、碳交易的影响进而提高碳排放因子计算的准确性的计及绿电权益转移的互联电网碳排放因子评估方法及系统。

2、技术方案：本发明所述的一种计及绿电权益转移的互联电网碳排放因子评估方法，包括以下步骤：

3、(1)根据互联电网发电量以及交换电量计算电网注入电量、电网直接碳排放量和电网绿色发电量；

4、(2)根据ipcc电网碳排放因子计算公式构建电网供电平均碳排放因子模型和电网供电平均绿电因子模型；

5、(3)根据绿电绿色权益和减排权益转移情况，计算绿电绿色和减排权益转移量，基于绿电绿色和减排权益转移量更新电网供电碳排放因子模型和电网供电平均绿电因子模型；

6、(4)根据更新后的电网供电碳排放因子模型和电网供电平均绿电因子模型求解计及权益转移时的电网供电平均碳排放因子和计及权益转移时的电网供电平均绿电因子。

7、优选地，步骤(1)包括：

8、假设互联电网由m类发电机组、n个电网组成，根据各电网内各类型发电机组的发电量，构建m×n阶的电网发电量矩阵g：

9、

10、式中，gm，n表示电网n的第m种发电类型的发电量，gt，m，n表示电网n的第m种发电类型中第t台发电机组或电站的发电量，t表示电网n的第m种发电类型机组总台数；

11、根据各电网交换电量，构建n×n阶的电网交换电量矩阵x：

12、

13、其中，xi，j表示电网i向电网j输送总电量，

14、

15、式中，xk，i，j表示电网i通过第k条联络线与电网j的交换电量，k表示电网i和电网j之间总联络线条数；

16、根据电网发电量矩阵g以及电网交换电量矩阵x生成电网注入电量矩阵i：

17、

18、其中：

19、

20、式中：ii，j表示电网i对电网j的注入电量，gm，j表示电网j的第m种发电类型的总发电量；

21、根据电网n内各机组发电量及其发电碳排放强度计算直接碳排放量den：

22、

23、式中：eft，m，n表示电网n的第m种发电类型中第t台发电机组的碳排放因子，生成电网直接碳排放量矩阵de：

24、

25、根据电网n的绿电发电量ggn生成电网绿色发电量矩阵gg：

26、

27、优选地，步骤(2)中所述电网供电平均碳排放因子模型为i×ef＝de，电网供电平均绿电因子模型为i×gf＝gg，构建过程如下：

28、根据ipcc提供的计算电网n碳排放因子efn的公式：

29、

30、对上述公式进行形式变换得到：

31、

32、式中，xi，n为电网i向电网n输送总电重，efi为电网i的碳排放因子；

33、对n个电网列出n个电网碳排放因子的计算方程，结合电网注入电量矩阵i及电网直接碳排放量矩阵de，即可构建电网供电平均碳排放因子模型i×ef＝de；

34、根据电网碳排放因子的公式得到电网n绿电因子的计算公式：

35、

36、式中，gfi为电网i的绿电因子；对上述公式进行形式变换得到：

37、

38、对n个电网列出n个电网绿电因子的计算方程，结合电网注入电量矩阵i及电网绿色发电量矩阵gg，即可构建用于电网供电平均绿电因子模型i×gf＝gg。

39、优选地，步骤(3)中，所述根据绿电绿色权益和减排权益转移情况计算绿电绿色和减排权益转移量包括：

40、当绿色权益转移与电力流一致时，此时绿色权益转移通过有物理联络线交割的绿电交易产生；假设电网i向电网j绿色权益转移量为gbxi，j，则：

41、

42、式中：表示电网i向电网j的p类绿色发电量第q次通过绿电交易产生的绿色权益转移量，q表示通过绿色发电量绿电交易产生绿色权益转移总次数，p表示绿色发电量的种类；若i＝j则为电网内转移量，若i≠j则为电网间转移量；

43、根据所有电网绿电绿色权益转移情况，构建n×n阶电网绿电绿色权益转移矩阵gbx：

44、

45、当绿色或减排权益转移与电力流不一致时，此时绿色和减排权益转移包括通过无物理联络线交割的绿电交易、绿证交易、碳市场交易产生；假设电网i向电网j绿色/减排权益转移量为crxi，j，则：

46、

47、式中：表示电网i向电网j的p类绿色发电量第u次通过无物理联络线交割的绿电交易、绿证交易、碳市场交易产生的绿色/减排权益转移量，u表示绿色发电量通过无物理联络线交割的绿电交易、绿证交易、碳市场交易产生绿色/减排权益转移总次数，若i＝j则为电网内转移量，若i≠j则为电网间转移量；

48、根据所有电网绿色和减排权益转移情况，构建n×n阶绿色/减排权益转移矩阵crx：

49、

50、优选地，步骤(3)中所述基于绿电绿色和减排权益转移量更新电网供电碳排放因子模型和电网供电平均绿电因子模型包括：

51、根据绿色权益转移矩阵gbx、绿色/减排权益转移矩阵crx更新电网发电量矩阵和电网交换电量矩阵；并计算更新后的电网等效电量注入矩阵i′及电网等效绿色发电量矩阵gg′，

52、绿电绿色/减排权益转移后，送出绿色权益的电网n扣除相对应的权益转移量，电网n的绿色发电量更新为g′p，n：

53、

54、式中：gp，n为电网n的第p类绿色发电量；

55、更新后的电网等效发电量矩阵g′为：

56、

57、当绿色/减排权益转移与电力流一致时，由于绿色电力碳排放强度为0，在计算受端电网碳排放因子时不计绿色交易电量，故更新电网i向电网j输送量更新为x′i，j：

58、

59、式中：xi，j表示更新前不计及绿色权益转移时的电网i向电网j输送的电量。

60、式中：xi，j表示更新前不计及绿色权益转移时的电网i向电网j输送的电量。

61、更新后电网等效交换电量矩阵为x′：

62、

63、优选地，步骤(4)更新后的电网供电碳排放因子模型为i′×ef′＝de，更新后的电网供电平均绿电因子模型为i′×gf′＝gg′，定义计及绿电绿色/减排权益转移后的电网供电碳排放因子和绿电因子分别为电网供电除权碳排放因子和电网供电除权绿电因子，根据更新后的模型计算电网供电除权碳排放因子ef′和电网供电除权绿电因子gf′。

64、优选地，步骤(4)中所述计算计及权益转移时的电网供电平均碳排放因子和计及权益转移时的电网供电平均绿电因子包括：

65、若绿电绿色权益转移发生在电网n内，则计及权益转移时的电网供电平均碳排放因子矩阵ef″n为

66、

67、计及权益转移时的电网供电平均绿电因子矩阵gf″n为：

68、

69、若绿电绿色权益由电网i转移给电网n，则电网n计及权益转移时的电网供电平均碳排放因子矩阵efn″为：

70、

71、电网n计及权益转移时的电网供电平均绿电因子矩阵gfn″为：

72、

73、根据n个电网的计及权益转移时的电网供电平均碳排放因子efn″和平均绿电因子gfn″，即得到计及权益转移时的电网供电平均碳排放因子矩阵ef″和平均绿电因子矩阵gf″。

74、本发明所述的一种计及绿电权益转移的互联电网碳排放因子评估系统，包括

75、参数计算模块，用于根据互联电网发电量以及交换电量计算电网注入电量、电网直接碳排放量和电网绿色发电量；

76、模型构建模块，用于根据ipcc电网碳排放因子计算公式构建电网供电平均碳排放因子模型和电网供电平均绿电因子模型；

77、模型更新模块，用于根据绿电绿色和减排权益转移进行模型更新，在计及绿电绿色和减排权益转移的情况下，判断绿色或减排权益转移是否与电力流一致，若一致则根据绿色或减排权益转移情况计算绿色权益转移量；若不一致，计算绿色/减排权益转移量；根据绿色权益转移量和绿色/减排权益转移量更新电网供电碳排放因子模型和电网供电平均绿电因子模型；从而得到计及权益转移时的电网供电平均碳排放因子和计及权益转移时的电网供电平均绿电因子。

78、本发明所述的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被加载至处理器时实现上述述的计及绿电权益转移的互联电网碳排放因子评估方法。

79、本发明所述的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的计及绿电权益转移的互联电网碳排放因子评估方法。

80、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：基于标准的单个电网碳排放因子计算公式，构建通过矩阵计算多个互联电网碳排放因子方法，考虑省间电力输送，构建通过矩阵计算多个互联电网绿电因子方法；充分考虑绿电交易、绿证交易、碳交易导致的绿电绿色权益或减排权益转移对电网碳排放因子和绿电因子的影响，基于绿电绿色/减排权益转移量更新电网供电碳排放因子和电网供电平均绿电因子，进而提高碳排放因子和绿电因子计算的准确性。