[发明专利]一种电气设备的碳排放量评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种电气设备的碳排放量评估方法及系统，包括：获取电气设备输出的电压信号和电流信号，并基于电压信号和电流信号，获取电气设备的输出功率信号；对所述输出功率信号进行信号分析，获取分解信号；进行电碳转换系数的计算，确定电碳转换系数；根据所述分解信号和电碳转换系数，确定电碳信息熵，以基于所述电碳信息熵评估所述电气设备的碳排放量。本发明可应用于逆变器、整流器、固态变压器、能源路由器等电能变换设备的碳排放量化，将电碳信息熵作为衡量电气设备碳排放的量化指标，反映电能质量和碳排放情况，电碳信息熵越小，表明电能质量越高，电气设备的损耗及碳排放量越小，可用于实现电气设备及电力系统碳排放的科学量测与评价。

技术领域

本发明涉及碳测量技术领域，并且更具体地，涉及一种电气设备的碳排放量评估方法及系统。

背景技术

电网中实际的碳排放来源于发电厂的化石燃料燃烧，但在碳排放流的视角下可将碳排放量视作随着电力潮流在电力系统节点中流动以便于研究和管理。近年来随着配电系统中分布式光伏与电动汽车充电桩等分布式资源的快速发展和新型电力设备的大量运用，电网被注入大量谐波和直流能量，而其中大部分会转化为热损耗，这些新特点带来的影响是能耗、熵增与碳排。然而，目前电气设备能效的研究尚未完善，难以对新型电气设备的碳排放做量化评价，更缺乏对电气设备的碳排放进行量测的装置。

发明内容

本发明提出一种电气设备的碳排放量评估方法及系统，以解决如何评估电气设备的碳排放量的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电气设备的碳排放量评估方法，所述方法包括：

获取电气设备输出的电压信号和电流信号，并基于所述电压信号和电流信号，获取所述电气设备的输出功率信号；

对所述输出功率信号进行信号分析，获取分解信号；

进行电碳转换系数的计算，确定电碳转换系数；

根据所述分解信号和电碳转换系数，确定电碳信息熵，以基于所述电碳信息熵评估所述电气设备的碳排放量。

优选地，其中所述方法在基于所述电压信号和电流信号，获取所述电气设备的输出功率信号之前，还包括：

对获取的电压信号和电流信号进行相位调节，以使得所述电流信号和电压信号的相位一致；

对经过相位调节的电压信号和电流信号进行模数转换，以获取数字量的电压信号和电流信号。

优选地，其中所述对所述输出功率信号进行信号分析，获取分解信号，包括：

基于快速傅里叶变换FFT的频谱分析法将所述输出功率信号解构为基频分量、谐波分量和直流分量，将直流分量记为0次谐波，基频分量记为1次谐波，则输出功率信号P被分解为谐波分量(p₀，p₁，…，p_n)的叠加，下标表示谐波次数，n为最大谐波次数。

优选地，其中所述进行电碳转换系数的计算，确定电碳转换系数，包括：

获取不同发电方式的发电侧排放因子；

基于不同发电方式的发电侧排放因子和电力系统潮流计算模型，根据碳排放流计算方法计算电气设备所在节点k的节点碳势，包括：

其中，e_k为节点碳势；i是支路编号，N是与此节点相连的支路中存在流入此节点的潮流的所有支路的集合，R_i为支路i的单位时间碳排放流量，P_i为支路i的有功潮流；

以基频分量为正，其他频率分量为负，确定电气设备的电碳转换系数C为：