配电网电碳责任划分及装置

技术领域

本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及一种配电网电碳责任划分方法及装置。

背景技术

随着全球气候变化和碳排放问题逐渐加剧，配电网对电碳责任的划分和管理显得尤为关键。传统的电力系统中，电碳责任划分主要集中在发电侧，着重关注实际碳排放，即所谓的“可观”碳排放值。然而，这种划分方法往往忽视了一些隐含的间接碳排放，例如由于系统损耗引起的碳排放。这导致了配电网电碳责任的划分缺乏明确性和准确性。

因此，当前的电碳责任分析方法在捕捉和分析碳排放来源方面存在明显的不足。该方法无法全面覆盖和分析电力生产到消费的完整链路中的所有碳排放来源，使得配电网电碳责任划分结果不够客观，导致在量化和追踪电力系统的碳足迹时可能出现偏差，这种偏差进一步导致了电网碳足迹评估的不全面性。

发明内容

本发明提供一种配电网电碳责任划分方法及装置，用以解决现有技术中配电网电碳责任的划分缺乏明确性和准确性的缺陷，实现配电网电碳责任划分结果的客观性和全面性。

本发明提供一种配电网电碳责任划分方法，包括：

获取配电网的碳排放数据和电力数据；

根据所述碳排放数据和电力数据计算碳流率数据；

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任。

根据本发明提供的一种配电网电碳责任管理方法，所述碳排放数据包括：碳排放强度和度电煤耗，所述电力数据包括：发电功率、负荷功率、功率损耗和支路潮流，所述碳流率数据包括：发电机注入碳流率、负荷碳流率、损耗碳流率和支路碳流率，所述负荷碳流率通过负荷功率和碳排放强度计算，所述负荷碳流率通过负荷功率和碳排放强度计算，所述损耗碳流率通过功率损耗和碳排放强度计算，所述支路碳流率通过支路潮流和碳排放强度计算。

根据本发明提供的一种配电网电碳责任管理方法，所述根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任，包括：

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，所述电碳责任评估体系包括：分摊原则、分摊对象、分摊方式和分摊方法；

根据所述分摊原则、分摊方式和分摊方法分析碳流率数据，以划分配电网中分摊对象的电碳责任。

根据本发明提供的一种配电网电碳责任管理方法，所述分摊原则包括：使用方承担、污染者承担和共同承担，所述分摊对象包括：电网参与者对象和电力交易对象，所述分摊方式包括：间接碳排放和系统功率损耗，所述分摊方法包括：虚拟贡献理论和潮流追踪。

根据本发明提供的一种配电网电碳责任管理方法，在配电网情况为电力现货市场的情况下，所述分摊方法为潮流追踪，所述潮流追踪通过顺潮流追踪和逆潮流追踪划分配电网的电碳责任；在配电网情况为电力双边市场的情况下，所述分摊方法为虚拟贡献理论，所述虚拟贡献理论通过虚拟占用比例矩阵划分配电网的电碳责任。

根据本发明提供的一种配电网电碳责任管理方法，所述碳排放数据和电力数据通过采集器对电网计量设备进行目标数据的统一获取，并将获取的目标数据发送至集中器汇总，其中，所述采集器设于配电网的各用户节点处。

根据本发明提供的一种配电网电碳责任管理方法，所述采集器通过无线通信基站及相关的区域服务器实现目标数据的无线通信传输。

本发明还提供一种配电网电碳责任划分装置，包括：

数据获取模块，用于获取配电网的碳排放数据和电力数据；

碳流计算模块，用于根据所述碳排放数据和电力数据计算碳流率数据；

责任划分模块，用于根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任。

本发明还提供一种电子设备，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时实现上述任一项所述的配电网电碳责任划分方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的配电网电碳责任划分方法。

本发明提供的一种配电网电碳责任划分方法及装置，通过获取配电网的碳排放数据和电力数据，以识别和计量从发电、传输到消费各个环节的碳排放情况。根据碳排放数据和电力数据计算碳流率数据，此处综合考虑碳排放数据和电力数据进行计算，以得到碳流率数据作为电碳责任划分的依据，使电碳责任划分结果具备客观性。根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任，根据配电网情况引入电碳责任评估体系作为分析框架，对计算的碳流率数据进行综合分析，划分配电网的电碳责任，使电碳责任划分结果具备全面性，从而确保配电网电碳责任划分的准确性和公正性，以全面和准确地评估配电网的碳足迹，为配电网的绿色和低碳转型提供有力支持。通过以上步骤，本发明解决了现有技术中配电网电碳责任的划分缺乏明确性和准确性的缺陷，实现了配电网电碳责任划分结果的客观性和全面性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的配电网电碳责任划分方法的流程示意图；

图2是本发明提供的配电网电碳责任划分装置的结构示意图；

图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1描述本发明第一实施例的配电网电碳责任划分方法。

如图1所示，本实施例的一种配电网电碳责任划分方法，具体包括以下步骤(本发明对各步骤的编号仅做步骤区分作用，不限制各步骤的具体执行顺序)：

步骤S1：获取配电网的碳排放数据和电力数据。

获取配电网的碳排放数据和电力数据，以识别和计量从发电、传输到消费各个环节的碳排放情况，从配电网各用户节点的传感器等设备获取原始配电网数据，经过高效传输至分析平台以进行综合分析。

步骤S2：根据所述碳排放数据和电力数据计算碳流率数据。

根据碳排放数据和电力数据计算碳流率数据，此处综合考虑碳排放数据和电力数据进行计算，以得到碳流率数据作为电碳责任划分的依据，使电碳责任划分结果具备客观性，通过碳流率数据了解配电网系统的碳排放流分布，确保后续电碳责任划分的准确性。

步骤S3：根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任。

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任，根据配电网情况引入电碳责任评估体系作为分析框架，对计算的碳流率数据进行综合分析，划分配电网的电碳责任，使电碳责任划分结果具备全面性。

本发明第一实施例提供的一种配电网电碳责任划分方法，通过获取配电网的碳排放数据和电力数据，以识别和计量从发电、传输到消费各个环节的碳排放情况。根据碳排放数据和电力数据计算碳流率数据，此处综合考虑碳排放数据和电力数据进行计算，以得到碳流率数据作为电碳责任划分的依据，使电碳责任划分结果具备客观性。根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任，根据配电网情况引入电碳责任评估体系作为分析框架，对计算的碳流率数据进行综合分析，划分配电网的电碳责任，使电碳责任划分结果具备全面性，从而确保配电网电碳责任划分的准确性和公正性，以全面和准确地评估配电网的碳足迹，为配电网的绿色和低碳转型提供有力支持。通过以上步骤，本发明解决了现有技术中配电网电碳责任的划分缺乏明确性和准确性的缺陷，实现了配电网电碳责任划分结果的客观性和全面性。

本实施例中，所述碳排放数据包括：碳排放强度和度电煤耗，所述电力数据包括：发电功率、负荷功率、功率损耗和支路潮流，所述碳流率数据包括：发电机注入碳流率、负荷碳流率、损耗碳流率和支路碳流率，所述负荷碳流率通过负荷功率和碳排放强度计算，所述负荷碳流率通过负荷功率和碳排放强度计算，所述损耗碳流率通过功率损耗和碳排放强度计算，所述支路碳流率通过支路潮流和碳排放强度计算。

在进行电碳责任分析的过程中，获取的碳排放数据包括：碳排放强度和度电煤耗，获取的电力数据包括：发电功率、负荷功率、功率损耗和支路潮流。然后从发电机注入碳流率、负荷碳流率、损耗碳流率和支路碳流率四个方面分别计算碳流率数据，具体地，发电机注入碳流率等于发电功率乘以机组的碳排放强度，而碳排放强度可通过度电煤耗推导计算而来；负荷碳流率等于负荷功率与相应供电机组碳排放强度的乘积；损耗碳流率为功率损耗与碳排放强度的乘积；支路碳流率为支路潮流和碳排放强度的乘积。本发明从发电机、负荷、损耗和支路四个方向作为考量配电网电碳责任划分的因素，使配电网电碳责任划分结果更具客观性和全面性。

本实施例中，所述根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任，包括：

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，所述电碳责任评估体系包括：分摊原则、分摊对象、分摊方式和分摊方法；

根据所述分摊原则、分摊方式和分摊方法分析碳流率数据，以划分配电网中分摊对象的电碳责任。

配电网的电碳责任划分是一个复杂而系统的过程，其核心围绕分摊原则、分摊对象、分摊方式和分摊方法这四个关键特征展开。

首先，分摊原则强调“共同承担”。鉴于配电网内众多的交易行为和多方的参与，电-碳责任并不仅仅是由一个实体来独立承担。相反，所有涉及的实体都需要根据其参与程度来共同分担这一责任。

对于分摊对象，在现货市场环境中，每一个独立的发电机或负荷都成为了责任分摊的核心对象。它们都直接参与了电力的生产或消费，从而影响整体的电碳平衡。与此不同，双边市场中则是每一笔双边交易作为分摊对象，每笔交易都可能对电网的线路损耗和碳排放产生影响。

对于分摊方式，现货市场主要倾向于使用潮流追踪方法，这包括顺流追踪，即追踪电源的功率输出和碳排放流向，以及逆流追踪，从每个负荷逆向追踪其电量和碳排放来源。而在双边市场中，主要是通过虚拟贡献理论来分析每笔交易对电网的具体贡献。

最后，分摊方法的选择与应用成为了实现责任分摊的关键。对于现货市场，基于潮流追踪的结果，按照每个负荷的实际用电量和碳流率来分摊电碳责任。在双边市场，则使用虚拟占用比例矩阵来定量每笔交易的电碳贡献，确保责任的公平和精确分摊。

综上所述，配电网的电碳责任划分结合了现货市场和双边市场的特点，以及科学的技术和方法，为实现责任的公平分摊提供了全面的框架和指导。

本实施例中，所述分摊原则包括：使用方承担、污染者承担和共同承担，所述分摊对象包括：电网参与者对象和电力交易对象，所述分摊方式包括：间接碳排放和系统功率损耗，所述分摊方法包括：虚拟贡献理论和潮流追踪。

针对具体的配电网情况，支持从使用方承担、污染者承担和共同承担确定分摊原则，从电网参与者对象和电力交易对象确定分摊对象，从间接碳排放和系统功率损耗确定分摊方式，以及从虚拟贡献理论和潮流追踪确定分摊方法，提供多种电碳责任评估体系的配置选择，以确保电碳责任划分的全面性和准确性。

本实施例中，在配电网情况为电力现货市场的情况下，所述分摊方法为潮流追踪，所述潮流追踪通过顺潮流追踪和逆潮流追踪划分配电网的电碳责任；在配电网情况为电力双边市场的情况下，所述分摊方法为虚拟贡献理论，所述虚拟贡献理论通过虚拟占用比例矩阵划分配电网的电碳责任。

在电力现货市场，每一个独立的发电机或负荷均有参与交易，使得责任分摊的对象明晰。针对这一情况，潮流追踪方法因其在确定电力流向及碳排放流向的准确性而适合当前情况，用于明确针对每个独立电机或负荷的电碳责任。具体而言，一方面可以采用顺流追踪法来追踪各个电源的功率输出以及其碳排放的流向，并根据每个负荷的实际用电量和碳流率来分摊其电碳责任。另一方面，通过逆流追踪法，从每个负荷出发，逆向追踪其电量和碳排放的来源，直至追溯到配电网中的起始电源。基于负荷的用电量和碳流量来源，可以为每个负荷确定其电碳责任。

而在电力双边市场，每一笔双边交易都成为了分摊责任的对象。采用虚拟贡献理论中的虚拟占用比例矩阵，可以量化每笔双边交易对电网线路损耗及碳排放的具体贡献，进一步实现基于交易的电碳责任的精准分摊。

本实施例中，所述碳排放数据和电力数据通过采集器对电网计量设备进行目标数据的统一获取，并将获取的目标数据发送至集中器汇总，其中，所述采集器设于配电网的各用户节点处。

数据采集部分通过采集器对用户的量测、电网计量设备进行目标数据的统一获取，并将获取的目标数据发送至集中器进行整合汇总，以方便后期数据的传输共享。目标信息通常包括用户电力供需数据、发电侧碳排放和系统拓扑等数据信息。

本实施例中，所述采集器通过无线通信基站及相关的区域服务器实现目标数据的无线通信传输。

数据采集部分中的每一级采集器不仅可以汇集上一级采集器采集的信息，也可将指令发送给下一级。数据传输部分中采集器依靠无线通信基站及相关的区域服务器等设备实现数据的无线通信传输与远程数据共享。各级采集器之间传输的数据信息可经过IP协议进行数据封装，现场数据可受控的向任何IP终端发送，这些信息通过现场可编程控制器运行本地控制。

下面对本发明提供的配电网电碳责任划分装置进行描述，下文描述的配电网电碳责任划分装置与上文描述的配电网电碳责任划分方法可相互对应参照。

如图2所示，本发明第二实施例还提供一种配电网电碳责任划分装置，包括：

数据获取模块210，用于获取配电网的碳排放数据和电力数据。

碳流计算模块220，用于根据所述碳排放数据和电力数据计算碳流率数据。

责任划分模块230，用于根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任。

本发明第二实施例提供的一种配电网电碳责任划分装置，通过获取配电网的碳排放数据和电力数据，以识别和计量从发电、传输到消费各个环节的碳排放情况。根据碳排放数据和电力数据计算碳流率数据，此处综合考虑碳排放数据和电力数据进行计算，以得到碳流率数据作为电碳责任划分的依据，使电碳责任划分结果具备客观性。根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任，根据配电网情况引入电碳责任评估体系作为分析框架，对计算的碳流率数据进行综合分析，划分配电网的电碳责任，使电碳责任划分结果具备全面性，从而确保配电网电碳责任划分的准确性和公正性，以全面和准确地评估配电网的碳足迹，为配电网的绿色和低碳转型提供有力支持。通过以上步骤，本发明解决了现有技术中配电网电碳责任的划分缺乏明确性和准确性的缺陷，实现了配电网电碳责任划分结果的客观性和全面性。

可选地，所述碳排放数据包括：碳排放强度和度电煤耗，所述电力数据包括：发电功率、负荷功率、功率损耗和支路潮流，所述碳流率数据包括：发电机注入碳流率、负荷碳流率、损耗碳流率和支路碳流率，所述负荷碳流率通过负荷功率和碳排放强度计算，所述负荷碳流率通过负荷功率和碳排放强度计算，所述损耗碳流率通过功率损耗和碳排放强度计算，所述支路碳流率通过支路潮流和碳排放强度计算。

可选地，所述责任划分模块230具体包括：

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，所述电碳责任评估体系包括：分摊原则、分摊对象、分摊方式和分摊方法；

根据所述分摊原则、分摊方式和分摊方法分析碳流率数据，以划分配电网中分摊对象的电碳责任。

可选地，所述分摊原则包括：使用方承担、污染者承担和共同承担，所述分摊对象包括：电网参与者对象和电力交易对象，所述分摊方式包括：间接碳排放和系统功率损耗，所述分摊方法包括：虚拟贡献理论和潮流追踪。

可选地，在配电网情况为电力现货市场的情况下，所述分摊方法为潮流追踪，所述潮流追踪通过顺潮流追踪和逆潮流追踪划分配电网的电碳责任；在配电网情况为电力双边市场的情况下，所述分摊方法为虚拟贡献理论，所述虚拟贡献理论通过虚拟占用比例矩阵划分配电网的电碳责任。

可选地，所述碳排放数据和电力数据通过采集器对电网计量设备进行目标数据的统一获取，并将获取的目标数据发送至集中器汇总，其中，所述采集器设于配电网的各用户节点处。

可选地，所述采集器通过无线通信基站及相关的区域服务器实现目标数据的无线通信传输。

图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(Communications Interface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行配电网电碳责任划分方法，该方法包括：

获取配电网的碳排放数据和电力数据。

根据所述碳排放数据和电力数据计算碳流率数据。

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任。

此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的配电网电碳责任划分方法，该方法包括：

获取配电网的碳排放数据和电力数据。

根据所述碳排放数据和电力数据计算碳流率数据。

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的配电网电碳责任划分方法，该方法包括：

获取配电网的碳排放数据和电力数据。

根据所述碳排放数据和电力数据计算碳流率数据。

根据配电网情况确定电碳责任评估体系，并根据所述电碳责任评估体系分析碳流率数据，以划分配电网的电碳责任。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。