[发明专利]一种基于能源数据的电力碳排放评估系统及方法

权利要求书

1.一种基于能源数据的电力碳排放评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，电力碳排放评估系统接收电力碳排放的评估请求并根据评估请求确定需要进行电力碳排放评估的区域以及时间段，数据采集模块(1)采集确定的进行电力碳排放评估的区域以及时间段内的能源数据，数据采集模块(1)再将采集到的能源数据传输至数据处理模块(2)；

步骤二，数据处理模块(2)通过加权最小二乘法对能源数据进行状态估计处理，从而进行能源数据优化；

步骤三，数据分析模块(3)对优化后的能源数据进行分类，根据分类结果获取需要进行电力碳排放评估的区域以及时间段内所消耗电量内所包含的所有电量成分；

步骤四，数据分析模块(3)根据电量成分以及优化后的能源数据计算需要进行电力碳排放评估的区域以及时间段内的碳排放评估指数，数据分析模块(3)再根据碳排放评估指数的计算结果获取电力碳排放评估结果；

所述能源数据包括电气数据和能源碳排放数据，所述电气数据包括需要进行电力碳排放评估的区域内各发电机端的电压数据、电流数据和相角数据，所述能源碳排放数据包括需要进行电力碳排放评估的区域内所消耗燃料的含碳量数据以及区域内各机组的单位电量碳排放值；

步骤三中对优化后的能源数据进行分类时，所述优化后的能源数据的分类类别包括电力电量数据类型、一次能源数据类型和碳排放检测数据类型；

步骤三中所述电量成分包括火电机组发电量和零碳排放机组发电量；

步骤四中所述碳排放评估指数包括电力碳排放总量指数CEQ，电力碳排放强度指数CEI和零碳电能占比指数NCI；

所述电力碳排放总量指数CEQ的计算公式为：

所述电力碳排放强度指数CEI的计算公式为：

所述零碳电能占比指数NCI的计算公式为：

其中：N为t时段区域内全社会口径消耗电量的电量成分数量；N_C为t时段区域内含碳排放电量的电量成分数量；C_i.t为t时段区域内第i个电量成分的全社会口径消耗电量所对应的单位碳排放量；Q_i.t为t时段区域内第i个电量成分的全社会口径消耗电量；Q_ci.t为t时段区域内第i个含碳排放量电量成分的电量。

2.根据权利要求1所述的一种基于能源数据的电力碳排放评估方法，其特征在于，步骤二中所述数据处理模块(2)通过加权最小二乘法对能源数据进行状态估计处理的具体步骤为：

2.1，建立能源数据的状态估计函数z；

2.2，确定状态估计函数内各个状态矢量x的量测权重矩阵R；

2.3，计算状态估计函数的一阶雅克比矩阵H；

2.4，根据量测权重矩阵R以及一阶雅克比矩阵H计算获得增益矩阵G；

2.5，计算各个状态矢量x的迭代量Δx，并判断迭代量Δx是否小于额定精度阈值，若小于，则获取优化后的能源数据即x+Δx；其他情况下，则返回步骤2.1进行重新计算，直至各个状态矢量x的迭代量Δx小于额定精度阈值。

3.根据权利要求2所述的一种基于能源数据的电力碳排放评估方法，其特征在于，所述状态估计函数z的具体公式为：

z＝h(x)+e；

其中：z为状态估计函数；为状态矢量，U为电压幅值，I为电流幅值，为相角，w为机组的单位电量碳排放值；e为量测误差；h(x)为状态矢量的量测函数；

所述一阶雅克比矩阵H的具体公式为：

其中：H为一阶雅克比矩阵，U为电压幅值，I为电流幅值，为相角，w为机组的单位电量碳排放值；h(U)为电压幅值U的量测函数，h(I)为电流幅值I的量测函数，为相角的量测函数，h(w)为机组的单位电量碳排放值w的量测函数；

所述增益矩阵G的具体公式为：

G＝H^TR^-1H；

其中：G为增益矩阵；H为一阶雅克比矩阵；R^-1为量测权重矩阵的逆矩阵；

所述迭代量的具体公式为：

其中：为各个状态矢量的迭代量，H^T为一阶雅克比矩阵的转置矩阵；R^-1为量测权重矩阵的逆矩阵；z为状态估计函数；

为各个状态矢量对应的量测函数。