一种节能型配电变压器碳减排量核算方法与流程

本发明属于碳减排，尤其是一种节能型配电变压器碳减排量核算方法。

背景技术：

1、随着变压器能效新标准gb 20052-2020《电力变压器能效限定值及能效等级》的发布，国家对变压器能效提出了更高的要求，在新型电力系统和双碳背景下，能效变压器等新型节能设备将广泛地应用于电网建设。节能型变压器在额定负荷下的负载损失，包括空载损耗、负载损耗，低于传统低效变压器的负载损失；由于负载损失来源于电能，降低负载损失，相当于节约电能。电能从产生、传输、使用是有碳排放的，因此，在配电网中安装使用节能型变压器替代传统低效变压器会带来碳排放的降低。

2、现有技术中碳减排量核算方法主要是通过空载损耗减少的碳减排量来计算核算，例如《cm-083-v01在配电电网中安装高效率的变压器》碳减排计算方法中，只考虑了空载损耗下的减少带来的碳减排量，忽略了负载损失下的减少带来的碳减排量，而根据经验推断节能型变压器替代传统低效变压器后负载损失的减少带来碳减排量更多，因此现有技术的碳减排核算方法的准确性低。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中变压器碳减排核算方法未考虑负载损耗减少能提高碳减排量的问题，提供一种节能型配电变压器碳减排量核算方法，通过在进行变压器碳减排量核算时，考虑了节能型高效能配电变压器相比于低效能变压器能够同时减小空载损耗和负载损耗的情况，通过考虑减小的空载损耗和负载损耗确定对应的空载损耗碳减排量和负载损耗碳减排量，能够显著提高最终核算得到的节能型配电变压器碳减排量的准确性。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种节能型配电变压器碳减排量核算方法，包括如下步骤：

4、s1、获取配电网节能型低效能变压器和高效能变压器对应的变压器参数和行业标准；

5、s2、通过所述行业标准确定基准线下低效能变压器空载损失；

6、s3、基于变压器参数和低效能变压器空载损失确定低效能变压器的基准线空载损失碳排放量；

7、s4、通过待安装的高效能变压器的空载损失和行业标准确定高效能变压器的空载损失碳排放量；

8、s5、基于所述低效能变压器的基准线空载损失碳排放量和高效能变压器的空载损失碳排放量之差计算空载损失碳减排量；

9、s6、基于行业标准和变压器参数计算低效能变压器的基准线负载损失碳排放量和高效能变压器的负载损失碳排放量；

10、s7、基于所述低效能变压器的基准线负载损失碳排放量和高效能变压器的负载损失碳排放量之差计算负载损失碳减排量；

11、s8、基于所述空载损失碳减排量和负载损失碳减排量之和计算总碳减排量。

12、上述技术方案中，通过获取低效率和高效率变压器的参数，以及行业标准，确保了对比和评估的基础数据的准确性和一致性，为后续的能效评估提供了可靠的基础；通过行业标准确定基准线下低效能变压器空载损失，有助于提高空载损失的可比性，可以明确低效能变压器的性能水平，为后续的碳减排计算提供了标准依据；通过将低效能变压器的参数和空载损失结合，计算低效能变压器的碳排放量，为后续的碳减排计算提供了基础；确定高效能变压器的基准线空载损失碳排放量能够为比较高效能和低效能变压器提供了准确的数据，有助于评估替换的潜在影响；通过计算空载损失的碳减排量，清晰地量化了替换高效能变压器对碳减排的贡献；考虑负载状态下的碳排放量，更全面地评估了变压器的性能，有助于实际运行情况下的碳减排计算；通过计算负载损失的碳减排量，综合考虑了不同工作状态下的碳减排贡献，使评估更为全面；通过空载和负载状态下的碳减排计算总碳减排，能够对整体碳减排效果的全面评估，显著提高了变压器碳减排核算的准确性。

13、优选的，所述s2包括如下步骤：

14、s21、基于行业标准获取第k种类型低效能变压器的标准空载损失率nllreg,k；

15、s22、确定所有标准空载损失率中位于前m％的低效能变压器，计算所述前m％的低效能变压器的空载损失平均值nllavg,k；

16、s23、以最小化所述标准空载损失率nllreg,k与空载损失平均值nllavg,k之差为目标计算每个低效能变压器的空载损失nllblk。

17、上述技术方案中，通过行业标准获取每种类型低效能变压器的标准空载损失率，确保了对比的一致性和可比性，使得对低效能变压器性能的评估更加客观和标准化；通过确定标准空载损失率中最低的一部分低效能变压器，筛选了性能最差的低效能变压器，计算前m％的平均空载损失值有助于建立一个相对较严格的基准线，以更准确地评估低效能变压器的性能；通过以最小化标准空载损失率与空载损失平均值之差为目标，寻找最优的空载损失值，以更好地反映低效能变压器的实际性能水平，考虑了每个变压器的个体差异，提高了评估的准确性。

18、优选的，所述s22包括如下步骤：

19、s221、确定对应地理区域内安装的k类型低能效变压器的数量n；

20、s222、按照标准空载损失率从小到大的顺序将数量n的低效能变压器进行排列；

21、s223、设定比例阈值m，获取排列结果中位于前m％的低效能变压器的空载损失率；

22、s224、计算所述前m％的低效能变压器的空载损失率的平均值nllavg,k。

23、上述技术方案中，通过将低效能变压器按照标准空载损失率从小到大的顺序排列，有助于建立一个有序的数据集，有助于阈值设定和计算，使整个评估更为有条理；通过设定比例阈值m，筛选出性能最差的一部分低效能变压器，有助于确保计算平均值的数据集具有足够的代表性，并且只考虑性能相对较差的变压器；计算前m％的低效能变压器的空载损失率的平均值有助于建立一个相对严格的标准，作为后续计算中的基准，确保了评估中性能最差的低效能变压器对结果的影响。

24、优选的，所述s3包括如下步骤：

25、s31、获取第y-1年年底安装的第k种类型的低效能变压器数量nk·y；

26、s32、基于变压器参数及所述低效能变压器数量nk·y、低效能变压器的空载损失nllblk计算第y年低效能变压器的基准线空载损失碳排放量bey。

27、上述技术方案中，通过基于实际的低效能变压器数量和其空载损失，计算第y年低效能变压器的基准线空载损失碳排放量，实现了对实际碳排放的考虑，确保了基准线的建立是基于实际情况的，为后续的碳减排计算提供了准确的基础。

28、优选的，所述第y年低效能变压器的基准线空载损失碳排放量bey的计算公式为：

29、

30、式中：k表示变压器类型；mp表示监测周期的时间长度；br1表示每个监测周期的停电时间比例；efco2,grid,y表示项目所在电网第y年的电网排放因子。

31、上述技术方案中，通过考虑历史数据、变压器性能、监测周期、停电时间比例以及电网排放因子建立一个基准线来衡量低效能变压器的空载损失碳排放量，确保了基准线的建立是全面、准确且实际可行的，为后续的碳减排计算提供了科学的依据。

32、优选的，所述s4包括如下步骤：

33、s41、获取第y-1年年底项目安装的第k种高效能变压器的空载损失率nllpr,k,y；

34、s42、基于行业标准确定第k种高效能变压器空载损失最大不确定允许值unc；

35、s43、基于变压器参数和所述第k种高效能变压器的空载损失nllpr,k,y、最大不确定允许值unc计算高效能变压器的空载损失碳排放量pey。

36、上述技术方案中，通过获取第y-1年年底项目安装的第k种高效能变压器的空载损失率，确保了使用实际的、历史的数据来建立高效能变压器的空载损失碳排放量，有助于确保空载损失碳排放量的建立是基于实际性能的；通过确定高效能变压器空载损失的最大不确定性允许值，考虑了行业标准的变化和波动，有助于在建立空载损失碳排放量时考虑到实际运行中可能存在的不确定性，使得计算更加鲁棒和全面；通过基于实际的高效能变压器参数和其空载损失，以及最大不确定允许值unc，计算高效能变压器的空载损失碳排放量空载损失碳排放量，确保了空载损失碳排放量的建立是基于实际性能和考虑了不确定性的。

37、优选的，所述高效能变压器的空载损失碳排放量pey的计算公式如下：

38、

39、式中：br2表示每个监测周期的供电时间比例；nk表示到第y-1年年底项目安装的第k种类型的变压器的数量。

40、上述技术方案中，通过高效能变压器的空载损失碳排放量，能够更好地了解并衡量替换低效能设备的环境效益，有助于推动可持续发展和碳减排目标的实现。

41、优选的，所述s6包括如下步骤：

42、s61、获取第k种低效能变压器的负载率β1和高效能变压器β2；

43、s62、获取第k种低效能和高效能配电变压器的纯空载运行时间t空；

44、s63、基于低效能变压器的变压器参数考虑负载率β1和纯空载运行时间t空计算低效能变压器的基准线负载损失碳排放量mey；

45、s64、基于高效能变压器的变压器参数考虑负债率β2和纯空载运行时间t空计算高效变压器的负载损失碳减排量cey。

46、上述技术方案中，通过基于低效能变压器的实际参数、负载率β1和纯空载运行时间t空计算低效能变压器的基准线负载损失碳排放量，获得低效能变压器在不同工作条件下的碳排放水平，有助于深入了解其性能特征，为碳减排计算提供了准确的数据；通过基于高效能变压器的实际参数、负载率β2和纯空载运行时间t空计算高效能变压器的负载损失碳减排量，获得了高效能变压器在相同工作条件下的减排效果，有助于评估高效能变压器对碳减排目标的贡献。

47、优选的，所述低效能变压器的基准线负载损失碳减排量的计算公式如下：

48、

49、上述技术方案中，低效能变压器的基准线负载损失碳减排量考虑了监测周期的时间长度和每个监测周期的停电时间比例，将时序因素纳入了考虑范围，使得计算更加精确；考虑了电网排放因子，对于综合考虑电源的碳排放水平是重要的。考虑了变压器的数量，确保了对历史数据的充分利用。

50、优选的，所述高能效变压器的负载损失碳减排量的计算公式如下：

51、

52、上述技术方案中，高效能变压器的负载损失碳减排量考虑了监测周期的时间长度和每个监测周期的停电时间比例，这使得计算更加精确；考虑了电网排放因子和变压器的数量，确保了对历史数据的充分利用。

53、本发明的有益效果：通过获取低效能和高效能变压器的参数、行业标准，确保对比评估数据准确一致，提供可靠基础。行业标准确定低效能变压器基准线，提高可比性，为后续碳减排计算提供标准。计算低效能变压器碳排放量基于参数和空载损失，为碳减排计算提供基础。确定高效能变压器基准线提供准确数据，评估替换潜在影响。计算空载损失碳减排量量化替换高效能变压器碳减排贡献。考虑负载状态下碳排放，全面评估变压器性能。计算负载损失碳减排量综合考虑不同工作状态碳减排，评估更全面。通过总碳减排计算全面评估整体碳减排效果，提高碳减排核算准确性。通过行业标准获取低效能变压器标准率，确保对比一致性，提高评估客观性。确定标准率前m％低效能变压器计算平均损失，建立相对严格基准线，提高评估准确性。通过低效能变压器排序建立有序数据集，有助于阈值设定，使评估更有条理。设定比例阈值m，筛选性能最差低效能变压器，确保计算数据集代表性。计算前m％低效能变压器平均损失率，建立相对严格标准，确保性能最差低效能变压器影响。通过实际数量和空载损失计算低效能变压器基准线碳排放，考虑实际碳排放，提供准确基础。考虑历史数据、性能、周期、停电率、电网排放建立基准线，确保全面准确性。通过获取高效能变压器实际参数和历史数据建立基准线，考虑实际性能，增强基准线建立可靠性。确定空载损失最大不确定性允许值，考虑行业标准变化，提高基准线计算鲁棒性。通过实际参数、空载损失和不确定性值计算高效能变压器基准线，确保基准线基于实际性能和不确定性。高效能变压器基准线提供更好环境效益，推动可持续发展和碳减排目标实现。通过考虑低效能变压器参数、负载率和纯空载时间计算负载损失碳排放量，深入了解性能特征，提供准确数据。通过基于高效能变压器参数、负载率和纯空载时间计算负载损失碳减排量，评估高效能变压器对碳减排目标的贡献。低效能变压器负载损失碳减排量考虑了时序和电网因素，综合考虑不同工况下碳减排贡献。高效能变压器负载损失碳减排量考虑了时序、电网和数量因素，确保历史数据充分利用。

54、上述
技术实现要素：
仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。