[發(fā)明專利]用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211089656.6
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115547013A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐巍峰;陳煒;邱海鋒;余彬;羅曼;翁利國
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中新電力工程建設(shè)有限公司;浙江中新電力工程建設(shè)有限公司自動化分公司;國網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)供電有限公司
• 主分類號: G08B31/00
• 分類號: G08B31/00;H04Q9/00;H04L67/10;H04L67/12;H04L9/40
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權(quán);詹雨露

1.一種用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)交換模塊、仿真建模模塊、存儲模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集主動配電網(wǎng)中的碳排放，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于分析校驗采集的數(shù)據(jù)并將處理的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)交換模塊，所述數(shù)據(jù)交換模塊用于實現(xiàn)物理現(xiàn)實和仿真模型之間的實時數(shù)據(jù)交互，所述仿真建模模塊利用數(shù)據(jù)交換模塊得到的數(shù)據(jù)構(gòu)建仿真模型用于監(jiān)測并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)顯示端，所述存儲模塊用于存儲采集的原始數(shù)據(jù)、處理后的校驗數(shù)據(jù)和監(jiān)測報告。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊包括排放源識別單元、固碳采集單元、監(jiān)測設(shè)備安裝單元，所述排放源包括變電站建筑碳排放、輸變電工程碳排放、分布式能源碳排放，分別采集碳排放量和固碳量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述仿真建模模塊中包括碳排放核算，所述碳排放核算公式為：E=分式+E配電網(wǎng)－E固碳，所述E表示：區(qū)域配電網(wǎng)二氧化碳總排放量；所述E分布式表示：分布式電源產(chǎn)生的二氧化碳排放量，包括化石燃料燃燒和脫硫過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量；所述E配電網(wǎng)表示為：區(qū)域配電網(wǎng)產(chǎn)生的二氧化碳排放量，包括購入電力消費產(chǎn)生的二氧化碳和設(shè)備修理、退役過程產(chǎn)生的六氟化硫排放的二氧化碳當(dāng)量以及主動配電網(wǎng)的建筑碳排放量；所述E固碳表示為：固碳技術(shù)減少的二氧化碳排放量；所述分布式電源產(chǎn)生的二氧化碳排放計算如下：E分布式=E燃燒+E脫硫。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述建筑碳排放計量按照以下六個步驟進(jìn)行：步驟S1界定建筑物的范圍和區(qū)域；步驟S2界定建筑碳排放單元過程；步驟S3采集碳排放單元過程的活動水平數(shù)據(jù)；步驟S4采集碳排放單元過程的相關(guān)碳排放因子；步驟S5計算建筑碳排放量；步驟S6對外發(fā)布計量結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟101、數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)采集模塊采集碳排放數(shù)據(jù)，首先確定主動配電網(wǎng)中碳排放源，識別出可直接監(jiān)測排放源和間接監(jiān)測排放源，所述可監(jiān)測排放源通過安裝碳排放監(jiān)測傳感器進(jìn)行監(jiān)測，獲取排放因子，對于間接監(jiān)測排放源，通過預(yù)估得到，對于分布式清潔能源中的碳排放采用估算法，取每度電產(chǎn)生二氧化碳中間值進(jìn)行計算；

步驟102、數(shù)據(jù)校驗與匯總，將步驟101數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理模塊，將區(qū)域內(nèi)碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，通過分析校對驗證數(shù)據(jù)的可靠性，校驗方式為：以歷史碳排放數(shù)據(jù)為對照參考，結(jié)合碳排放流計算理論碳排放量；

步驟103、建立仿真模型，根據(jù)步驟102校驗匯總的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)交換模塊建立仿真模型，先將處理的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)總線平臺，總線平臺將數(shù)據(jù)以增量或者全量方式抽取出來，傳輸至分布式消息系統(tǒng)，分布式消息系統(tǒng)連接仿真模型和配電網(wǎng)實體，使用WebSocket協(xié)議實現(xiàn)主動配電網(wǎng)和仿真模型之間的數(shù)據(jù)交互，保證仿真模型能夠?qū)崟r獲取設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，仿真模型根據(jù)采集的信息生成監(jiān)測報告；

步驟104、核算碳排放量，區(qū)域配電網(wǎng)碳排放主要包括燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放、脫硫過程產(chǎn)生的二氧化碳排放、購入電力產(chǎn)生的二氧化碳排放、設(shè)備修理與退役過程排放的六氟化硫氣體的二氧化碳當(dāng)量以及固碳技術(shù)減少的二氧化碳排放；

步驟105、監(jiān)測報警與數(shù)據(jù)存儲，在上述仿真模型中設(shè)置預(yù)警參數(shù)，當(dāng)監(jiān)測到碳排放超出預(yù)設(shè)參數(shù)，報警模塊啟動，發(fā)出報警信息，報警信息包括異常碳排放源的位置、碳排放量，同時將上述步驟102、步驟103和步驟104中的產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過云技術(shù)存儲在云端，同時采用區(qū)塊鏈技術(shù)加密其中的預(yù)定數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的不可更改與公正性，所述區(qū)塊鏈包括共識模塊，用于對交易的驗證和確認(rèn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述仿真模型能對主動配電網(wǎng)進(jìn)行推演和預(yù)測，結(jié)合感知技術(shù)得到有效信息，將有效消息反作用于主動配電網(wǎng)，為其智能決策和高效操作提供支持。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于主動配電網(wǎng)的碳排放監(jiān)測報警系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述共識模塊是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的核心模塊，共識速度決定了區(qū)塊鏈系統(tǒng)可承受的交易量大小，基于RBFT是高性能魯棒共識算法，能夠穩(wěn)定達(dá)到3000-10000的TPS，并能夠?qū)⒔灰讏?zhí)行時間控制在300ms左右。