一种基于碳画像的供电方法与流程

本发明涉及到一种基于碳画像的供电方法，涉及的为电网供电领域。

背景技术：

1、在当前的电力系统中，为了有效应对环境挑战并推动能源结构的可持续转型，降低电网运行过程中的碳排放已成为关键的技术目标。传统的电网调度与供电模式，往往侧重于满足用户的用电量需求和保障供电的可靠性、经济性，通常将用电负荷视为需要被动满足的对象，主要依据其负荷大小、预测曲线等信息来安排发电计划和网络潮流。然而，这种方式忽略了不同用电负荷节点在消耗电能时所体现出的深层“碳特性”差异。不同类型的负荷，其用能时段、功率波动特性、对供电质量的敏感度、自身的可调节潜力等都存在显著不同。这些特性直接影响了在为其供电时，电网需要调动何种类型的发电资源以及需要配置多少备用容量来应对其不确定性。若能深入洞察并利用这些负荷节点的碳相关特性，形成其“碳画像”，电网则可以在供电决策，特别是发电调度和潮流组织层面，做出更为精细和低碳化的选择。

2、在于对该碳画像进行准确、精细的识别。碳画像不仅是一个简单的标签，而是对负荷节点多维度碳相关特性的综合刻画。供电策略的选择，如匹配何种电源组合、应用何种需求响应机制、设定何种电能质量保障等级等，都强依赖于对负荷节点碳画像的精确解读。如果碳画像的识别出现偏差，那么基于这个错误画像所制定的供电策略必然是无效甚至有害的。错误的匹配不仅无法实现预期的碳减排效果，反而可能造成可再生能源的浪费。因此，开发并应用能够精确识别用电负荷节点碳画像的方法，确保画像信息的真实性和全面性，是保障后续根据碳画像进行供电决策正确性、有效性的基础和关键技术环节，直接关系到整个低碳供电策略能否成功实施及其减碳效益能否真正实现。

3、在现有技术中，目前未发现基于用电负荷节点的碳画像进行供电的技术方案，技术目的较为相近的有，通过数字孪生系统对电力供电系统建模并进行仿真，获取模拟供电数据；然后将该数据输入供电碳排校验模型进行校验；若校验结果为不合格，则激活供电碳排调优算法，对目标电力供电方案进行调优，获得碳排调优供电方案，并据此进行供电控制，例如，在中国专利网公开了基于优化算法的供电碳排放调节方法及系统，其申请号为：202411181505.2，在该专利的技术内容中，缺乏节点级碳特性深度分析，该专利聚焦于整体供电方案的碳排放校验和优化，其分析和调控的粒度在“供电方案”层面。它并未深入到对单个用电负荷节点的内在、多维度碳特性进行提取和分析，缺乏对负荷节点碳排放特性的分类，因此其调控对象是整体供电方案，且缺乏对节点碳画像的识别，该专利技术难以直接支持基于不同节点碳特性的精细化、差异化供电策略，难以根据节点的具体碳画像实现精准的绿电匹配或定制化的需求侧管理引导，从而不能进一步降低电网在供电过程的碳排放量。其优化调整是系统性的，而非节点个性化的。

技术实现思路

1、本发明目的在于，提供一种基于碳画像的供电方法，该方法根据电力系统的用电负荷节点的碳画像，选择对用电负荷的供电方式，降低供电过程中的碳排放量。

2、本发明另一目的在于，提供一种基于碳画像的供电方法，通过该方法提高获取的碳标签的精确性，保证获取用电负荷节点碳画像的精确性，从而保证选择对用电负荷节点的供电方式的精确性。

3、为了达到上述目的，提供一种基于碳画像的供电方法，所述方法的步骤包括：进行用电负荷节点的碳排放量的核算，若所述碳排放量核算通过，则获取所述用电负荷节点的碳特性相关特征；根据所述碳特性相关特征，通过基于特征空间的分类方法，获取降维数据集，根据所述降维数据集，进行降维特征分类，获取若干个类别；获取若干个所述类别对应的碳标签，从而获取碳画像，根据所述用电负荷节点的所述碳画像进行供电。

4、作为优选，所述降维数据集的获取的流程包括：获取各个样本的邻域样本点集合密度，并根据所述邻域样本点集合密度确定核函数的尺度参数；通过所述核函数，构造所述特征的邻接权重矩阵与相关度矩阵；通过所述邻接权重矩阵与所述度矩阵，构造所述特征的拉普拉斯矩阵，获取所述拉普拉斯矩阵的前若干个特征值对应的向量，进行各个样本的特征降维，获取降维数据集。

5、作为优选，所述降维特征分类的流程包括：根据所述降维数据集构造稀疏网络拓扑；将所述稀疏网络拓扑分割为若干个子网络拓扑；通过相似性度量，在若干个所述子网络拓扑中进行所述子网络拓扑的合并，直至所述子网络拓扑的数量为所述类别的数量，获取若干个所述子网络拓扑对应的若干个所述类别。

6、作为优选，所述降维特征分类的流程包括：通过k-medoids算法，在所述降维数据集中，获取若干个所述类别。

7、作为优选，若在所述用电负荷节点的所述碳排放量核算不通过，则结束所述方法的流程。

8、作为优选，所述碳特性相关特征包括：耦合度特征；所述耦合度特征，具体为：非关键路径的节点占所有节点的比例。

9、作为优选，所述碳特性相关特征包括：负荷转移潜力；所述负荷转移潜力，具体为：所有可转移设备功率乘以启停能耗成本数值的总和。

10、作为优选，所述碳特性相关特征包括：碳排放量；所述碳排放量，具体为：用电负荷节点在用电过程中产生的碳排放量。

11、作为优选，不同的所述碳画像对应的不同的供电方式；所述电网相关系统实时获取用电负荷节点的所述碳画像，若所述用电负荷节点的所述碳画像发生改变，则所述电网相关系统选择供电方式对所述用电负荷节点供电。

12、作为优选，所述碳标签种类的数量至少为3，所述碳画像种类的数量至少为3。

13、本发明的有益效果在于，该方法通过碳画像对不同种类碳画像的用电负荷节点选择不同的供电方式，降低供电过程中的碳排放。涉及的方法提高获取的碳标签的精确性，从而提高获取用电负荷节点碳画像的精确性，确保通过碳画像选择供电方式的精确性。

1.一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述降维数据集的获取的流程包括：

3.根据权利要求1或2所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述降维特征分类的流程包括：

4.根据权利要求1或2所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述降维特征分类的流程包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，若在所述用电负荷节点的所述碳排放量核算不通过，则结束所述方法的流程。

6.根据权利要求1或5所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述碳特性相关特征包括：耦合度特征；

7.根据权利要求1或5所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述碳特性相关特征包括：负荷转移潜力；

8.根据权利要求1或5所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述碳特性相关特征包括：碳排放量；

9.根据权利要求1或5所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，不同的所述碳画像对应的不同的供电方式；

10.根据权利要求1或5所述的一种基于碳画像的供电方法，其特征在于，所述碳标签种类的数量至少为3，所述碳画像种类的数量至少为3。