(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210989672.4 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518000 广东省深圳市罗湖区深南 东 路4020号电力调度通信大楼 (72)发明人 赵誉洲　钱斌　张欣　向真　左剑　 唐建林　严玉婷　 (74)专利代理 机构 深圳汇智容达专利商标事务 所(普通合伙) 44238 专利代理师 熊贤卿 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/06(2006.01) (54)发明名称 一种基于潮流扰动量的节点边际碳排放的 评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于潮流扰动量的节点 边际碳排放的评估方法， 其包括： 步骤S10， 基于 电力市场运营机构的市场出清问题， 通过求解一 个最优潮流问题获得电网的节 点边际电价； 步骤 S11， 建立节点边际碳排放的计算模型； 步骤S12， 通过对电网各节点处施加潮流扰动量， 获得施加 于各节点潮流扰动量所引起发电侧运行功率的 增加量， 结合目标函数， 并根据增加量通过所述 计算模型获得施加于各节点实现电网各节点处 节点边际碳排放数据。 实施本发明的方法， 可 以 基于潮流扰动量的方法， 快速准确地获得电网各 节点处呈空间分布的差异化 碳排放量信号。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 115423160 A 2022.12.02 CN 115423160 A 1.一种基于潮流扰动量的节点边际碳排放的评估方法， 其特征在于， 至少包括如下步 骤： 步骤S10， 基于电力市场运营机构的市场出清问题， 通过求解一个最优潮流问题获得电 网的节点边际电价； 包括建立 目标函数使总发电成本最小， 并确定最优潮流问题直流化形 式的一组约束条件， 包括功率平衡方程、 线路潮流约束、 参考角约束和发电机注入功率约 束； 步骤S11， 建立节点边际碳排放的计算模型， 所述计算模型中， 所述节点边际碳排放由 两部分构成， 一部分与发电机的静态运行点有关， 另一部分与施加于各节点潮流扰动量所 引起发电侧运行功率的增 加量有关； 步骤S12， 通过对电网各节点处施加潮流扰动量， 获得施加于各节点潮流扰动量所引起 发电侧运行功率的增加 量， 结合所述 目标函数， 并根据所述增加 量通过所述计算模型获得 施加于各节点实现电网各节点处节点 边际碳排放数据。 2.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S10进一 步包括： 步骤S100， 建立目标函数使总发电成本最小： 最小化 其中， g为发电机索引， ng为发电机的总台数； pg表示发电机注入的有功功率， fC,g(pg)表 示发电机g的成本函数； fC,g(pg)进一步表示为关于pg的二阶函数： 其中， aC,g， bC,g， cC,g依次表示发电机g的成本函数的二次项系数、 一次项系数和常数项； 步骤S101， 建立最优潮流问题直流化形式的一组约束条件， 包括功率平衡方程、 线路潮 流约束、 参 考角约束和发电机注入功率约束： 其中， θi为节点i的电压相角， pg， θi为优化变量， 其余为参数； Pg表示pg的矩阵形式， θi表 示θi的矩阵形式， Pd为所有节点负荷的矩阵形式， Fmax为线路潮流上限的矩阵形式， Cg为发电 机g关联矩阵， θref为电压参考相角， Ιref表示参考节点， pg,minpg， max分别表示发电机g注入有 功功率的上 下限， Bbus、 Bf均为电纳矩阵； 电纳矩阵Bbus、 Bf与线路参数和拓扑 连接方式有关， 分别用式(4)、 式(5)计算： Bf＝[Bff](Cf‑Ct)    (4) Bbus＝(Cf‑Ct)TBf    (5) 式(4)中， Bff为nl×1的向量， 其第l个元素bl由式bl＝1/xl计算得到， xl为线路l的串联电 抗； [Bff]为将向量Bff利用运算符[ ]调整为nl×nl的对角矩阵； Cf和Ct为线路与节点之间的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115423160 A 2关联矩阵， 当线路l从节点i连接到节点j时， 对于每条线路l， Cf的第(l， i)个元素和Ct的第 (l， j)个元 素均取值 为1，(Cf‑Ct)T为(Cf‑Ct)的转置。 3.如权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S11进一步包括： 步骤S110， 建立发电机g关于pg的碳排放函数： 其中， aE,g， bE,g， cE,g依次表示发电机g碳 排放函数的二次项系数、 一次项系数和常数项； 步骤S111， 根据节点边际碳排放的定义， 节点边际碳排放表示在电网该节点增加单位 电量消费所需发电侧的最小碳 排放值； 步骤S112， 通过在电网节点增加有功注入功率小扰动量δi， 通过计算发电侧增加的碳排 放值与扰动量的 比值， 获得节点i处的节点边际碳排放数据LMEi， 具体地， 以下述方式计算 LMEi： 由于p1， p2，…， pg为所有发电机的静态运行点， 即未在电网节点i施加扰动下发电机的 运行点， 记为矩阵形式 则表达式(7)改写为 其中， aE,g＝[aE,1,aE,1,...,aE,g]T， bE,g＝[bE,1,bE,1,...,bE,g]T； 表达式(8)由两 部分组成， 其中， 与发电机的静态运行点 有关， [dPg/ dδi]表示施加于电网各节点潮流扰动量所引起发电侧运行功率的增 加量。 4.如权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S12进一 步包括： 步骤S121： 求解式(1)和式(3)建立的最优潮流问题， 得到发电机的静态运行点 并代 入式(8)中计算向量 步骤S122： 初始化节点索引i ＝1； 步骤S123： 初始化扰动值索引k ＝1； 步骤S124： 在节点 i施加潮流小扰动量 δ(i,k)， 将约束条件(3)中Pd替换为 Pd＝Pd+δ(i,k)    (9) 再次求解最优潮流问题， 得到扰动下， 所有发电机的扰动运行点 步骤S125： 将扰动运行点与静态运行点的偏差与扰动量 求比值；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115423160 A 3