本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，特別是指一種能量流網(wǎng)絡(luò)通用碳流分析方法。

背景技術(shù)：

1、在某大型電力公司中，傳統(tǒng)的碳流分析方法主要基于靜態(tài)的年度或季度平均數(shù)據(jù)來(lái)估算電網(wǎng)的碳排放。這種方法假設(shè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)是恒定的，沒有考慮到電網(wǎng)負(fù)荷、電源輸出和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)變化。

2、然而，在實(shí)際操作中，由于天氣、節(jié)假日、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等多種因素的影響，電網(wǎng)的負(fù)荷和電源輸出會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化。例如，在炎熱的夏季，空調(diào)等制冷設(shè)備的大量使用會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷顯著增加；而在風(fēng)力或太陽(yáng)能資源豐富的時(shí)段，可再生能源的發(fā)電量也會(huì)大幅提升。

3、例如，當(dāng)使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行碳流分析時(shí)，由于未能考慮到這些動(dòng)態(tài)變化，導(dǎo)致分析結(jié)果與實(shí)際碳排放情況存在較大偏差。具體來(lái)說，在夏季高峰時(shí)段，由于空調(diào)負(fù)荷的激增，火力發(fā)電廠的發(fā)電量也隨之增加，從而導(dǎo)致碳排放量大幅上升。但傳統(tǒng)方法由于基于靜態(tài)數(shù)據(jù)，未能準(zhǔn)確捕捉到這一變化，因此低估了實(shí)際碳排放量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能量流網(wǎng)絡(luò)通用碳流分析方法，能夠更精確地捕捉電力網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化，從而提高了碳流分析的準(zhǔn)確性。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，一種能量流網(wǎng)絡(luò)通用碳流分析方法，所述方法包括：

4、獲取電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；

5、對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，以獲得與潮流分布相關(guān)的關(guān)鍵特征；

6、根據(jù)關(guān)鍵特征以及電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算動(dòng)態(tài)影響因子；

7、根據(jù)動(dòng)態(tài)影響因子，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布情況進(jìn)行分析，以得到分析結(jié)果；

8、在機(jī)組和負(fù)荷之間建立聯(lián)系，以追溯電力系統(tǒng)中電能的來(lái)源和去向，以得到追蹤結(jié)果；

9、根據(jù)分析結(jié)果和追蹤結(jié)果，確定一個(gè)由機(jī)組到負(fù)荷的碳排放流分配矩陣；

10、當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)存在網(wǎng)損時(shí)，將原有損網(wǎng)絡(luò)通過等效轉(zhuǎn)化為等效無(wú)損網(wǎng)絡(luò)；

11、根據(jù)等效無(wú)損網(wǎng)絡(luò)，對(duì)碳排放流分配矩陣修正，以得到修正后的分配矩陣；

12、根據(jù)修正后的分配矩陣，計(jì)算出有損網(wǎng)絡(luò)下負(fù)荷最終分配得到的碳流率。

13、進(jìn)一步的，對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，以獲得與潮流分布相關(guān)的關(guān)鍵特征，包括：

14、根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的特性，確定固定大小的窗口；

15、將窗口從數(shù)據(jù)序列起點(diǎn)移動(dòng)到終點(diǎn)，在每個(gè)窗口位置上計(jì)算窗口內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值，并將平均值作為濾波后該窗口中心位置的數(shù)據(jù)值，通過逐點(diǎn)移動(dòng)并計(jì)算平均值，得到一個(gè)濾波后的數(shù)據(jù)序列；

16、對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行快速傅里葉變換，將濾波后的數(shù)據(jù)序列從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，以得到傅里葉變換結(jié)果；將傅里葉變換結(jié)果存儲(chǔ)為復(fù)數(shù)數(shù)組，其中每個(gè)復(fù)數(shù)代表一個(gè)頻率分量的幅值和相位；

17、根據(jù)電網(wǎng)特性，識(shí)別與潮流分布相關(guān)的關(guān)鍵特征頻率，包括基頻及其諧波頻率，在傅里葉變換結(jié)果中，確定關(guān)鍵特征頻率對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)；

18、對(duì)于每個(gè)關(guān)鍵特征頻率，從傅里葉變換結(jié)果中提取對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)，通過計(jì)算每個(gè)復(fù)數(shù)的模，得到關(guān)鍵特征頻率的幅值，幅值反映關(guān)鍵特征頻率成分在信號(hào)中的強(qiáng)度；通過計(jì)算每個(gè)復(fù)數(shù)的輻角，得到關(guān)鍵特征頻率的相位，相位表示關(guān)鍵特征頻率成分在時(shí)間上的偏移。

19、進(jìn)一步的，根據(jù)關(guān)鍵特征以及電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算動(dòng)態(tài)影響因子，包括：

20、根據(jù)關(guān)鍵特征、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)的物理特性，計(jì)算每個(gè)子因子的數(shù)值；

21、根據(jù)各個(gè)子因子的重要性和影響程度，通過加權(quán)將各個(gè)子因子的數(shù)值綜合成一個(gè)動(dòng)態(tài)影響因子。

22、進(jìn)一步的，子因子包括電壓穩(wěn)定性子因子和諧波影響子因子。

23、進(jìn)一步的，根據(jù)關(guān)鍵特征、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)的物理特性，計(jì)算每個(gè)子因子的數(shù)值，包括：

24、獲取電網(wǎng)在一段時(shí)間內(nèi)的電壓數(shù)據(jù)，以及每個(gè)采樣點(diǎn)的電壓值；

25、確定參考電壓，對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)的電壓值與參考電壓的差值進(jìn)行平方，計(jì)算所有采樣點(diǎn)差值平方的平均值，對(duì)平均值開平方根，得到電壓穩(wěn)定性子因子的值；

26、通過快速傅里葉變換分析電網(wǎng)的電流或電壓波形，得到各次諧波的幅值；

27、確定基波幅值，計(jì)算所有高次諧波幅值的平方和，將高次諧波幅值的平方和除以基波幅值的平方，以得到計(jì)算結(jié)果；

28、對(duì)計(jì)算結(jié)果開平方根，并乘以100，得到諧波影響子因子的百分比值。

29、進(jìn)一步的，根據(jù)各個(gè)子因子的重要性和影響程度，通過加權(quán)將各個(gè)子因子的數(shù)值綜合成一個(gè)動(dòng)態(tài)影響因子，包括：

30、根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行中的關(guān)鍵因素，分析電壓穩(wěn)定性子因子和諧波影響子因子對(duì)電網(wǎng)性能和碳排放流的實(shí)際影響，以得到分析結(jié)果；

31、根據(jù)分析結(jié)果，計(jì)算電壓穩(wěn)定性指標(biāo)和諧波影響指標(biāo)；

32、分析電壓穩(wěn)定性指標(biāo)和諧波影響指標(biāo)與基準(zhǔn)指標(biāo)之間的相關(guān)性，以得到相關(guān)性分析結(jié)果；

33、根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果，構(gòu)建一個(gè)2×2的矩陣，其中，每個(gè)元素表示相應(yīng)因子對(duì)基準(zhǔn)指標(biāo)的影響程度；

34、對(duì)矩陣的每一列進(jìn)行歸一化處理，使得每列的和為1，計(jì)算每行的平均值，將平均值作為相應(yīng)因子的權(quán)重值；

35、對(duì)電壓穩(wěn)定性子因子和諧波影響子因子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以使每個(gè)子因子的數(shù)值在相同的尺度上，得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)；

36、使用相應(yīng)因子的權(quán)重值，將標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)求和，以得到動(dòng)態(tài)影響因子。

37、進(jìn)一步的，根據(jù)動(dòng)態(tài)影響因子，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布情況進(jìn)行分析，以得到分析結(jié)果，包括：

38、根據(jù)動(dòng)態(tài)影響因子的數(shù)值，進(jìn)行潮流計(jì)算，通過迭代計(jì)算，確定電力網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的電壓分布和功率分布；

39、分析電力網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的電壓分布和功率分布，識(shí)別電網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和線路，以得到潮流擁堵或電壓波動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)；

40、根據(jù)潮流擁堵或電壓波動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)，分析不同時(shí)間點(diǎn)的潮流分布情況，以得到分析結(jié)果。

41、第二方面，一種能量流網(wǎng)絡(luò)通用碳流分析系統(tǒng)，包括：

42、獲取模塊，用于獲取電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，以獲得與潮流分布相關(guān)的關(guān)鍵特征；根據(jù)關(guān)鍵特征以及電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算動(dòng)態(tài)影響因子；根據(jù)動(dòng)態(tài)影響因子，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布情況進(jìn)行分析，以得到分析結(jié)果；

43、處理模塊，用于在機(jī)組和負(fù)荷之間建立聯(lián)系，以追溯電力系統(tǒng)中電能的來(lái)源和去向，以得到追蹤結(jié)果；根據(jù)分析結(jié)果和追蹤結(jié)果，確定一個(gè)由機(jī)組到負(fù)荷的碳排放流分配矩陣；當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)存在網(wǎng)損時(shí)，將原有損網(wǎng)絡(luò)通過等效轉(zhuǎn)化為等效無(wú)損網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)等效無(wú)損網(wǎng)絡(luò)，對(duì)碳排放流分配矩陣修正，以得到修正后的分配矩陣；根據(jù)修正后的分配矩陣，計(jì)算出有損網(wǎng)絡(luò)下負(fù)荷最終分配得到的碳流率。

44、第三方面，一種計(jì)算設(shè)備，包括：

45、一個(gè)或多個(gè)處理器；

46、存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)所述的方法。

47、第四方面，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的方法。

48、本發(fā)明的上述方案至少包括以下有益效果。

49、通過獲取電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并提取與潮流分布相關(guān)的關(guān)鍵特征，本方法能夠更精確地捕捉電力網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化，從而提高了碳流分析的準(zhǔn)確性。通過計(jì)算動(dòng)態(tài)影響因子，本方法能夠?qū)崟r(shí)反映電力網(wǎng)絡(luò)中潮流分布的變化情況，進(jìn)一步增強(qiáng)了分析的實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)適應(yīng)性。

50、通過在機(jī)組和負(fù)荷之間建立聯(lián)系，本方法能夠追溯電力系統(tǒng)中電能的來(lái)源和去向。根據(jù)分析結(jié)果和追蹤結(jié)果確定的碳排放流分配矩陣，能夠清晰地展示機(jī)組到負(fù)荷的碳排放流分配情況。當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)存在網(wǎng)損時(shí)，本方法通過等效無(wú)損網(wǎng)絡(luò)對(duì)碳排放流分配矩陣進(jìn)行修正，確保了在有損網(wǎng)絡(luò)條件下碳流率計(jì)算的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提高了碳排放計(jì)量的精確度。