[发明专利]双高电力系统碳排放流时空演变模拟计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种双高电力系统碳排放流时空演变模拟计算方法及装置。该方法通过获取双高电力系统的运行参数，根据运行参数，以双高电力系统中风光机组消纳电量最大作为目标函数，以双高电力系统运行约束作为约束条件，建立双高电力系统优化出力模型，并求解双高电力系统优化出力模型，得到火电机组的时序出力，根据火电机组的时序出力，确定双高电力系统的碳排放时序因子，相比于传统方法采用单一的系数进行计算，本发明能够快速、准确的计算出双高电力系统碳排放流时空变化趋势，提高了计算结果的稳定性。

技术领域

本发明涉及电力系统节能减排技术领域，尤其涉及一种双高电力系统碳排放流时空演变模拟计算方法及装置。

背景技术

为了实现碳中和的目标，减少化石能源尤其是煤炭的消耗量，大力发展以风电、光伏为主的低碳能源，实现能源绿色低碳发展，被认为是助力实现双碳战略目标的关键。随着直流特高压电网的建设，促进了以可再生能源为主的绿色低碳能源在更大空间范围内的流动和消纳。面向以高比例新能源、高度电力电子化为特征的新一代电力系统(即“双高电力系统”)，在能源绿色低碳转型过程中，发明一种用以模拟电力系统碳排放流随时间、空间演变的计算方法，对于指导电网、电源规划建设和电网运行，促进双碳战略目标的实现具有较大的意义。

目前而言，碳排放计算主要有两种方法。一种是从生产侧通过化石能源消耗量以及碳排放因子来核算碳排放量；另一种是从消费侧通过计算“碳排放流”来核算碳排放量，并给出碳排放量在空间中的分布。对于第一种方法，优势在于概念清晰、操作简单，为目前应用较多的计算方法，然而该方法存在诸多缺陷，如数据收集受限、不确定性大、忽视消费责任。对于第二种方法，优势在于可以清晰的给出碳排放总量以及空间分布，但是计算过程比较复杂，需要构建机组-节点碳流关联关系矩阵、机组-支路碳流关联关系矩阵和机组-负荷碳流关联关系矩阵，并经过一系列复杂的计算，尤其对于具备双高特征的大型互联电网，该方法的计算效率有待验证。

发明内容

本发明的目的是：提供一种双高电力系统碳排放流时空演变模拟计算方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质，能够快速、准确的计算出双高电力系统碳排放流时空变化趋势，提高了计算结果的稳定性。

为了达到上述目的，本发明第一方面提供一种双高电力系统碳排放流时空演变模拟计算方法，包括：

获取双高电力系统的运行参数；

根据运行参数，以双高电力系统中风光机组消纳电量最大作为目标函数，以双高电力系统运行约束作为约束条件，建立双高电力系统优化出力模型，其中，双高电力系统运行约束包括功率平衡约束、系统备用约束、火电机组启停约束、断面潮流约束、风光机组出力约束和火电机组出力约束；

求解双高电力系统优化出力模型，得到火电机组的时序出力；

根据火电机组的时序出力，确定双高电力系统的碳排放时序因子。

优选地，运行参数包括风光机组出力时序曲线、母线负荷时序曲线、火电机组运行参数和联络线限额。

优选地，目标函数的表达式为：

其中，T代表模拟周期总长度，t代表模拟时间步长，p_w(t)代表在t时段风电机组的出力，p_pv(t)代表在t时段光伏机组的出力。

优选地，功率平衡约束的表达式为：

p_G(t)+p_w(t)+p_pv(t)-p_m(t)＝p_l(t)，t＝1,2,...T；

其中，p_G(t)代表在t时段火电机组的出力，p_m(t)代表在t时段的负荷，p₁(t)代表在t时段的对外联络断面功率；