用于区域电网供电的碳排放监测方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体的说是涉及一种用于区域电网供电的碳排放监测方法、系统及存储介质。

背景技术

随着环境保护和可持续发展的要求日益提高，输电线路选择不仅要考虑线路建设本身的成本问题，更关注线路损耗造成的碳排量升高的问题。

线损率是衡量供电企业电能供给水平及电能损耗水平的重要经济技术指标。低电压配网线损已经占据整个电网线损的40％左右，因此降低配电线路线损率已经成为刻不容缓的目标。

通过计算输电线路综合线损来计其碳排放成本，用碳排放成本衡量传输损耗的意义在于既可以有效量化损耗，又可以衡量损耗产生的环境成本，体现节能减排的研究意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于区域电网供电的碳排放监测方法、系统及存储介质，以解决背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于区域电网供电的碳排放监测方法，包括以下步骤：

获取电力系统相关数据，所述电力系统相关数据包括初始发电机组输出功率、线路电阻和输送至配电所的功率；

利用数字孪生建模技术，基于电力系统及电力系统相关数据搭建输电网络模型；

对输电网络模型进行异常识别处理，获得异常识别结果；

将异常结果的表征信息分类，每一类分别对应初始发电机组输出功率、线路电阻以及输送至配电所的功率；

对每一类异常结果的表征信息再次进行异常识别，得到初始发电机组、线路的损耗情况；

根据初始发电机组、线路的损耗情况，计算损耗碳排放。

可选的，对输电网络模型进行异常识别处理具体包括以下步骤：

获取输电线周围的磁场信息；

采用VMD算法对磁场信息进行预处理，提取预处理信号时域分量的特征量；

根据峭度指标参数确定最佳的模态分量，提取最佳的模态分量的特征量；

采用SVM算法对信号特征进行辨识，得到异常处理结果。

可选的，所述异常识别结果包括固有线损和漏电线损，所述固有线损包括输电线路损耗和终端设备损耗。

可选的，所述电力系统包括发电机组、输电网络和负荷中心。

可选的，所述数字孪生建模包括以下步骤：

通过发电机组端和输电网端进行电压以及功率测试，获取发电机组端和输电网端的电压以及功率数据；

通过发电机组端和输电网端基于所述电压及功率数据进行传播环境的电力系统建模与模型优化；

根据电力系统建模与模型优化结果基于映射、数据、模型、同步综合实现多种环境的数字孪生电力系统模型，利用所述数字孪生电力系统模型实现物理信道与数字虚拟电力系统的交互映射。

可选的，实时获取电压及功率数据，并将电压及功率数据生成拓扑图，利用拓扑图实时诊断线损。

一种用于区域电网供电的碳排放监测系统，包括：

电力系统数据获取模块：用于获取电力系统相关数据，所述电力系统相关数据包括初始发电机组输出功率、线路电阻和输送至配电所的功率；

输电网络模型搭建模块：用于利用数字孪生技术，基于电力系统及电力系统相关数据搭建输电网络模型；

异常结果识别模块：用于对输电网络模型进行异常识别处理，获得异常识别结果；

异常表征信息分类模块：用于将异常结果的表征信息分类，每一类分别对应初始发电机组输出功率、线路电阻以及输送至配电所的功率；

线损确定模块：用于对每一类异常结果的表征信息再次进行异常识别，得到初始发电机组、线路的损耗情况；

碳排放计算模块：用于根据初始发电机组、线路的损耗情况，计算损耗碳排放。

一种计算机存储介质，所述计算机存储介质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任意一项所述的一种用于区域电网供电的碳排放监测方法的步骤。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种用于区域电网供电的碳排放监测方法、系统及存储介质，具有以下有益效果：

1、通过本发明的方法可以及时发现线损，并根据损耗情况计算当前碳排量，比较当前碳排量和完好时的碳排量，从而有针对性的节能减排。

2、通过本发明的方法能够使配电网治理维护人员迅速及时的发现系统缺陷，快速响应，为分析日常降损治理工作和相关技术实施中存在的漏洞提供方面的同时也起到了降低线路损耗、节省能源使用的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明实施例公开了一种用于区域电网供电的碳排放监测方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：获取电力系统相关数据，电力系统相关数据包括初始发电机组输出功率、线路电阻和输送至配电所的功率；

S2：利用数字孪生建模技术，基于电力系统及电力系统相关数据搭建输电网络模型；

S3：对输电网络模型进行异常识别处理，获得异常识别结果；

S4：将异常结果的表征信息分类，每一类分别对应初始发电机组输出功率、线路电阻以及输送至配电所的功率；

S5：对每一类异常结果的表征信息再次进行异常识别，得到初始发电机组、线路的损耗情况；

S6：根据初始发电机组、线路的损耗情况，计算损耗碳排放。

进一步的，在S3中，对输电网络模型进行异常识别处理具体包括以下步骤：

S31：获取输电线周围的磁场信息；

S32：采用VMD算法对磁场信息进行预处理，提取预处理信号时域分量的特征量；

S33：根据峭度指标参数确定最佳的模态分量，提取最佳的模态分量的特征量；

S34：采用SVM算法对信号特征进行辨识，得到异常处理结果。

更进一步的，采用SVM算法对信号特征进行辨识：首先对信号进行预处理，然后提取信号的特征量，最后建立720×16的特征量样本集和720×1的标签样本集。其中，选取620×16的特征量样本和620×1的标签样本为训练样本，选取100×16的特征量样本和100×1的标签样本为测试样本。在训练样本和测试样本中，随机打乱各个数据的顺序，输入到SVM，通过SVM进行分类。

进一步的，在S3中，异常识别结果包括固有线损和漏电线损，固有线损包括输电线路损耗和终端设备损耗。

进一步的，电力系统包括发电机组、输电网络和负荷中心。

本实施例中还包括分析偷电漏电线损包括如下步骤：

根据配电网络模型得到输电线路的频率响应函数，根据频率响应函数获取输电线路的频率响应图；

分析频率响应图与偷电漏电位置的关系，获得各奇次谐波的幅值随谐波次数周期性变化规律；

根据各奇次谐波的幅值随谐波次数周期性变化规律，进行输电线路偷电漏电的诊断和定位；

根据输电线路偷电漏电位置的参数计算偷电漏电损耗。

本发明还通过激光超声检测技术检测线损，其中，激光超声检测技术是非接触式的超声检测技术，其检测原理是利用激光脉冲照射到材料表面，发生热弹性效应，形成热应力，从而激励出纵波、横波和导波等超声波，沿着结构表面或者内部传播，利用激光接收超声波，达到材料和结构无损检测的目的。

在S2中，数字孪生建模包括以下步骤：

S21：通过发电机组端和输电网端进行电压以及功率测试，获取发电机组端和输电网端的电压以及功率数据；

S22：通过发电机组端和输电网端基于电压及功率数据进行传播环境的电力系统建模与模型优化；

S23：根据电力系统建模与模型优化结果基于映射、数据、模型、同步综合实现多种环境的数字孪生电力系统模型，利用数字孪生电力系统模型实现物理信道与数字虚拟电力系统的交互映射。

进一步的，实时获取电压及功率数据，并将电压及功率数据生成拓扑图，利用拓扑图实时诊断线损。

与图1所示方法对应的，本发明还公开了一种用于区域电网供电的碳排放监测系统用于对图1方法的实现，具体结构如图2所示，包括：

电力系统数据获取模块：用于获取电力系统相关数据，电力系统相关数据包括初始发电机组输出功率、线路电阻和输送至配电所的功率；

输电网络模型搭建模块：用于利用数字孪生技术，基于电力系统及电力系统相关数据搭建输电网络模型；

异常结果识别模块：用于对输电网络模型进行异常识别处理，获得异常识别结果；

异常表征信息分类模块：用于将异常结果的表征信息分类，每一类分别对应初始发电机组输出功率、线路电阻以及输送至配电所的功率；

线损确定模块：用于对每一类异常结果的表征信息再次进行异常识别，得到初始发电机组、线路的损耗情况；

碳排放计算模块：用于根据初始发电机组、线路的损耗情况，计算损耗碳排放。

本实施例最后还公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质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任意一项所述的一种用于区域电网供电的碳排放监测方法的步骤。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。