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1、(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 202311106517.4(22)申请日 2023.08.30(71)申请人 广西大学地址 530004 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号(72)发明人 代伟张志杰韩昆仑李珂强文方均夏文娇王城(74)专利代理机构 重庆缙云专利代理事务所(特殊普通合伙)50237专利代理师 左倩(51)Int.Cl.G06Q 30/018(2023.01)G06F 17/11(2006.01)G06F 17/18(2006.01)G06F 17/16(2006.01)G06Q 30/0201(2023。
2、.01)G06Q 50/06(2012.01)G06Q 50/30(2012.01)(54)发明名称基于碳排放流理论的电-交通耦合网络碳排放计算方法(57)摘要本发明公开基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，包括以下步骤：1)建立混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型；2)基于混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型，建立电交通耦合网络的碳排放流模型；3)对电交通耦合网络的碳排放流模型进行解算，得到电交通耦合网络初步碳排放量；4)建立剩余碳排放流模型，并对剩余碳排放流模型进行解算，得到剩余碳排放量；5)令电交通耦合网络初步碳排放量减去剩余碳排放量，得到电交通耦合网络精确碳排放量。本发明可以。
3、计算当前时段内耦合网络的精确碳排放。权利要求书5页 说明书18页 附图3页CN 117314458 A2023.12.29CN 117314458 A1.基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立所述混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型。2)基于混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型，建立电交通耦合网络的碳排放流模型；3)对电交通耦合网络的碳排放流模型进行解算，得到电交通耦合网络初步碳排放量；4)建立剩余碳排放流模型，并对剩余碳排放流模型进行解算，得到剩余碳排放量；5)令电交通耦合网络初步碳排放量减去剩余碳排放量，得到电交通耦合网络精确碳排放量。2.根据权。
4、利要求1所述的基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，所述二阶锥支路潮流模型用于描述配电网潮流分布；所述混合用户平衡模型用于描述交通网流量。3.根据权利要求2所述的基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，所述交通网包括若干节点和路段，记为GTNTA,TN；TN表示节点集合，包括起始点r、到达点s和十字路口节点；TA表示路段集合，包括连接各节点的交通路段；所述路段包括常规路段充电路段和旁路路段常规路段是指物理道路链路，充电路段表示电动汽车排队和充电事件；旁路路段表示电动汽车旁路事件；起始点r的集合记为TR，到达点s的集合记为TS；不同起始终点对记为OD，每。
5、个OD对之间均由一组路径Krs连接。4.根据权利要求1所述的基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，所述二阶锥支路潮流模型如下所示：式中：和分别为流经线路ij的有功和无功功率；和分别为流经线路jh的有功和无功功率；(j)为与节点j相连的子节点集合；和分别为位于节点j的发电机发出的有功和无功功率；和分别为位于节点i的发电机发出的有功和无功功率；和权利要求书1/5 页2CN 117314458 A2分别为位于节点j的有功和无功负荷；为位于节点i的有功负荷；和分别为线路ij的阻抗、电阻和电抗；Vi、Vj为节点i、节点j电压幅值的平方；为支路ij传输功率的上限；Vi和分别为节点i电。
6、压幅值平方的下限和上限；分别为节点i处发电机有功出力的下限、上限；为节点i处发电机无功出力的下限、上限；为该节点的常规用电负荷，C(i)为与该节点相连的充电站集合；表示在第i个充电站的电动汽车数量；pEV为电动汽车用电负荷；V0为平衡节点处的电压幅值。5.根据权利要求1所述的基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，所述混合用户平衡模型如下所示：式中，FTAP等于燃油汽车和电动汽车的出行成本之和；燃油汽车的出行成本为燃油汽车的通行时间成本；电动汽车的出行成本为出行时间成本和充电成本之和；其中，混合用户平衡模型的目标函数如下所示：式中，为出行用户的单位时间成本；为出行用户的充电。
7、站基准电价；EB为用电量；若当前路段为常规路段，则通行时间ta(xa)如下所示：式中，为常规路段的自由通行时间；ca为路段容量；常规路段xa为车流量；若当前路段为充电路段，则通行时间ta(xa)如下所示：式中，1/表示电动汽车的充电时长；为充电站满载时的排队时间；ca为充电站能够同时服务的最大电动汽车数量；混合用户平衡模型的约束条件如下所示：式中，和分别为起始点r到达点s之间燃油汽车和电动汽车的路径集合；和分别为选择路径k的燃油汽车和电动汽车车流量；用于表征路段与路径的耦合关系，若路段a属于路径k则取1，反之取0；TA为路段集合；权利要求书2/5 页3CN 117314458 A3式中，为起始。
8、终点对起始点r到达点s之间燃油汽车的总体出行需求；式中，为起始终点对起始点r到达点s之间电动汽车的总体出行需求。6.根据权利要求1所述的基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，建立电交通耦合网络的碳排放流模型的步骤包括：1)根据电动汽车的分布，建立电动汽车充电负荷分布矩阵PEV(pEV)L1；L为充电站连接到电网的节点数量；其中，在第i个充电站的充电功率pEV如下所示：式中，pe为电动汽车的充电功率，为在第i个充电站的电动汽车数；2)更新电网负荷分布矩阵PL(PLj)MN；M为负荷节点数量；N为电交通耦合网络节点数量；其中，电网负荷分布矩阵中第j个元素PLj如下所示：式中，。
9、pj为电力系统负荷；3)计算电交通耦合网络节点碳势分布向量EN，即：式中，PN、PE、PG和EG分别为节点有功通量矩阵、机组注入分布矩阵、发电机组碳排放强度向量和支路流出潮流分布矩阵；4)计算负荷碳流率向量RL，即：RLPLEN(18)5)根据充电站的碳排放强度以及电动汽车的分布，计算电动汽车使用电力所产生的碳排放即：式中，ta为充电时长，TA为充电路段的集合；eN为电交通耦合网络节点碳势分布向量的元素；6)计算路段a上的燃油车碳排放即：权利要求书3/5 页4CN 117314458 A4式中，表示以公里为单位的每条规则链路的长度，表示以分钟为单位的链路所需时间，表示链路的平均速度；7)计算配。
10、电网的总碳排放量EMPDN，即：8)计算计算交通网的碳排放EMTN，即：9)建立电交通耦合网络的碳排放流模型，即：式中，表示每辆车每小时碳排放量。7.根据权利要求6所述的基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，电交通耦合网络的碳排放流模型中的时间ta与交通流通过以下步骤计算：1)计算燃油汽车在起始点r到达点s之间的路径k上的旅行时间和成本即：式中，为出行用户的单位时间成本；为rs之间燃油汽车的路径集合；2)计算电动汽车在起始点r到达点s之间的路径k上的旅行时间和成本即：式中，为出行用户的充电站基准电价；分为rs之间电动汽车的路径集合；3)建立交通流分布均衡状态方程，即：式中。
11、，和分别为OD对rs之间的燃油汽车和电动汽车的最小行驶成本；4)目标函数积分计算，即：其中，燃油汽车的时间成本函数如下所示：权利要求书4/5 页5CN 117314458 A5式中，为积分变量；电动汽车的时间成本函数如下所示：式中，为充电站排队时间；为充电站能够同时服务的电动汽车数量；5)对燃油汽车的时间成本函数和电动汽车的时间成本函数进行解算，得到时间ta。8.根据权利要求1所述的基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，其特征在于，所述剩余碳排放量根据剩余流量确定；计算剩余流量的步骤包括：1)建立剩余流量计算式，即：式中，rw,t表示在周期t中连接起始点r到达点s对w的剩余流量，即在。
12、时段t内未到达终点的交通流量；dw,t是起始点r到达点s的需求；w,t是成本最低路线上的旅行时间；T是每个时间段的持续时间；2)假设剩余流量被分成两等份，分别添加到当前和未来时间段的OD需求中，进而计算修改后的需求，即：式中，为修正后的交通流量，剩余流量在t1时初始化为0；3)将修改后的需求等价为：式中，Dw,t()表示流量修正函数。4)基于公式(33)，更新公式(31)中的需求dw,t，进而计算得到剩余流量。权利要求书5/5 页6CN 117314458 A6基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法技术领域0001本发明涉及电交通耦合网络碳排放计算领域，具体是基于碳排放流理论的电交通耦。
13、合网络碳排放计算方法。背景技术0002全球气候变暖是当今世界各国面临的主要挑战。据统计，电力系统是我国碳排放的主要来源，其二氧化碳排放约占全社会碳排放总量的40左右，面临着前所未有的减碳压力。为了实现电力低碳发展，开展碳排放的分析统计工作尤为重要。目前，电力系统的碳排放计算主要是宏观统计法。宏观统计法从宏观数据出发，根据一段时间内(通常以年为单位)的能源消耗总量进行统计，具有计算简单、使用方便等优点，因此被广泛应用于较长时间跨度的碳排放计算。但是该方法的自身缺陷也同样较为明显，其主要表现在宏观统计法提供的计算结果具有一定的滞后性且过于粗放，无法细致描述各项碳指标的微观变化过程，以及难以准确追踪。
14、碳排放具体流向等3个方面。0003尤其是电动汽车的低碳性取决电动汽车充电的一次能源结构，中国的能源结构依然以火电为主，如果电动汽车在充电过程中使用的火电，其低碳性就不能得到良好的发挥。因此建立交通系统的碳排放流模型，精确测算交通系统的碳排放量以及精准衡量电动汽车的清洁程度，对于电交通耦合网络的碳计量是具有重要意义的。发明内容0004本发明的目的是提供基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，包括以下步骤：00051)建立混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型；00062)基于混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型，建立电交通耦合网络的碳排放流模型；00073)对电交通耦合网络的碳排放流模型进。
15、行解算，得到电交通耦合网络初步碳排放量；00084)建立剩余碳排放流模型，并对剩余碳排放流模型进行解算，得到剩余碳排放量；00095)令电交通耦合网络初步碳排放量减去剩余碳排放量，得到电交通耦合网络精确碳排放量。0010进一步，所述二阶锥支路潮流模型用于描述配电网潮流分布；0011所述混合用户平衡模型用于描述交通网流量。0012进一步，所述交通网包括若干节点和路段，记为GTNTA,TN；TN表示节点集合，包括起始点r、到达点s和十字路口节点；TA表示路段集合，包括连接各节点的交通路段；0013所述路段包括常规路段充电路段和旁路路段常规路段是指物理道路链路，充电路段表示电动汽车排队和充电事件；旁。
16、路路段表示电动汽车旁路事件；0014起始点r的集合记为TR，到达点s的集合记为TS；不同起始终点对记为OD，每个OD对说明书1/18 页7CN 117314458 A7之间均由一组路径Krs连接；0015进一步，所述二阶锥支路潮流模型如下所示：00160017001800190020002100220023式中：和分别为流经线路ij的有功和无功功率；和分别为流经线路jh的有功和无功功率；(j)为与节点j相连的子节点集合；和分别为位于节点j的发电机发出的有功和无功功率；和分别为位于节点i的发电机发出的有功和无功功率；和分别为位于节点j的有功和无功负荷；为位于节点i的有功负荷；和分别为线路ij的阻。
17、抗、电阻和电抗；Vi、Vj为节点i、节点j电压幅值的平方；为支路ij传输功率的上限；Vi和分别为节点i电压幅值平方的下限和上限；分别为节点i处发电机有功出力的下限、上限；为节点i处发电机无功出力的下限、上限；为该节点的常规用电负荷，C(i)为与该节点相连的充电站集合；表示在第i个充电站的电动汽车数量；pEV为电动汽车用电负荷；V0为平衡节点处的电压幅值。0024进一步，所述混合用户平衡模型如下所示：00250026式中，FTAP等于燃油汽车和电动汽车的出行成本之和；燃油汽车的出行成本为燃油汽车的通行时间成本；电动汽车的出行成本为出行时间成本和充电成本之和；0027其中，混合用户平衡模型的目标函。
18、数如下所示：00280029式中，EB为用电量；0030若当前路段为常规路段，则通行时间ta(xa)如下所示：说明书2/18 页8CN 117314458 A800310032式中，为常规路段的自由通行时间；ca为路段容量；常规路段xa为车流量；0033若当前路段为充电路段，则通行时间ta(xa)如下所示：00340035式中，1/表示电动汽车的充电时长；为充电站满载时的排队时间；ca为充电站能够同时服务的最大电动汽车数量；0036混合用户平衡模型的约束条件如下所示：00370038式中，和分别为起始点r到达点s之间燃油汽车和电动汽车的路径集合；和分别为选择路径k的燃油汽车和电动汽车车流量；用。
19、于表征路段与路径的耦合关系，若路段a属于路径k则取1，反之取0；00390040式中，为起始终点对起始点r到达点s之间燃油汽车的总体出行需求；00410042式中，为起始终点对起始点r到达点s之间电动汽车的总体出行需求；0043进一步，建立电交通耦合网络的碳排放流模型的步骤包括：00441)根据电动汽车的分布，建立电动汽车充电负荷分布矩阵PEV(pEV)L1；L为充电站连接到电网的节点数量；0045其中，在第i个充电站的充电功率pEV如下所示：00460047式中，pe为电动汽车的充电功率，为在第i个充电站的电动汽车数；00482)更新电网负荷分布矩阵PL(PLj)MN；M为负荷节点数量；00。
20、49N为电交通耦合网络节点数量；0050其中，电网负荷分布矩阵中第j个元素PLj如下所示：说明书3/18 页9CN 117314458 A900510052式中，pj为电力系统负荷；00533)计算电交通耦合网络节点碳势分布向量EN，即：00540055式中，PN、PE、PG和EG分别为节点有功通量矩阵、机组注入分布矩阵、发电机组碳排放强度向量和支路流出潮流分布矩阵；00564)计算负荷碳流率向量RL，即：0057RLPLEN(18)00585)根据充电站的碳排放强度以及电动汽车的分布，计算电动汽车使用电力所产生的碳排放即：00590060式中，ta为充电时长，TA为充电路段的集合；eN为电交。
21、通耦合网络节点碳势分布向量的元素；00616)计算路段a上的燃油车碳排放即：00620063式中，表示以公里为单位的每条规则链路的长度，表示以分钟为单位的链路所需时间，表示链路的平均速度；00647)计算配电网的总碳排放量EMPDN，即：006500668)计算计算交通网的碳排放EMTN，即：006700689)建立电交通耦合网络的碳排放流模型，即：00690070式中，表示每辆车每小时碳排放量。0071进一步，电交通耦合网络的碳排放流模型中的时间ta与交通流通过以下步骤计算：00721)计算燃油汽车在起始点r到达点s之间的路径k上的旅行时间和成本即：说明书4/18 页10CN 1173144。
22、58 A1000730074式中，为出行用户的单位时间成本。为rs之间燃油汽车的路径集合；00752)计算电动汽车在起始点r到达点s之间的路径k上的旅行时间和成本即：00760077式中，为出行用户的充电站基准电价；分为rs之间电动汽车的路径集合；00783)建立交通流分布均衡状态方程，即：007900800081式中，和分别为OD对rs之间的燃油汽车和电动汽车的最小行驶成本；00824)目标函数积分计算，即：00830084其中，燃油汽车的时间成本函数如下所示：00850086式中，为积分变量；0087电动汽车的时间成本函数如下所示：00880089式中，为充电站排队时间；为充电站能够同时服。
23、务的电动汽车数量；00905)对燃油汽车的时间成本函数和电动汽车的时间成本函数进行解算，得到时间ta。0091进一步，所述剩余碳排放量根据剩余流量确定；0092计算剩余流量的步骤包括：00931)建立剩余流量计算式，即：说明书5/18 页11CN 117314458 A1100940095式中，rw,t表示在周期t中连接起始点r到达点s对w的剩余流量，即在时段t内未到达终点的交通流量；dw,t是起始点r到达点s的需求；w,t是成本最低路线上的旅行时间；T是每个时间段的持续时间；rw,tdw,t；00962)假设剩余流量被分成两等份，分别添加到当前和未来时间段的OD需求中，进而计算修改后的需求，。
24、即：00970098式中，为修正后的交通流量，剩余流量在t1时初始化为0；00993)将修改后的需求等价为：01000101式中，Dw,t()表示流量修正函数。01024)基于公式(33)，更新公式(31)中的需求dw,t，进而计算得到剩余流量。0103值得说明的是，本发明首先建立电交通耦合网络调度模型，在得到功率流/交通流的分布之后，构建耦合网络的碳排放流模型，通过跟踪耦合网络的能量流来量化整个网络的碳排放分布，特别是交通侧的碳排放流模型能够较为准确的描述电动汽车的“清洁程度”。此外，为了更精确的刻画耦合网络的碳排放，建立多时段耦合网络模型，考虑了能量流和碳排放流在时段之间的耦合。0104本。
25、发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明方法所提出的电交通耦合网络的碳排放计算方法，可以计算当前时段内耦合网络的精确碳排放。同时，对于电动汽车来说，选择不同碳排放强度的充电站意味着不同的碳排放，这将会在充电站的选择上引导电动汽车用户选择更清洁低碳的充电站去充电，有助于降低系统的碳排放。附图说明0105图1为比较24h内OD1和OD2的需求量、剩余流量和剩余碳排放流0106图2为IEEE33节点系统与环形交通系统耦合的拓扑图；0107图3为主网24小时碳势；0108图4为电网24小时负荷曲线；0109图5为24小时OD需求曲线；0110图6为24小时风电功率预测曲线。具体实施方式0111下面结合实施例。
26、对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。0112实施例1：说明书6/18 页12CN 117314458 A120113参见图1至图6，基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，包括以下步骤：01141)建立混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型；01152)基于混合用户平衡模型和二阶锥支路潮流模型，建立电交通耦合网络的碳排放流模型；01163)对电交通耦合网络的碳排放流模型进行解算，得到电交通耦合网络初步碳排放量；01174)建立剩余碳排。
27、放流模型，并对剩余碳排放流模型进行解算，得到剩余碳排放量；01185)令电交通耦合网络初步碳排放量减去剩余碳排放量，得到电交通耦合网络精确碳排放量。0119实施例2：0120基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，技术内容同实施例1，进一步的，所述二阶锥支路潮流模型用于描述配电网潮流分布；0121所述混合用户平衡模型用于描述交通网流量。0122实施例3：0123基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，技术内容同实施例12任一项，进一步的，所述交通网包括若干节点和路段，记为GTNTA,TN；TN表示节点集合，包括起始点r、到达点s和十字路口节点；TA表示路段集合，包括连接各节点的。
28、交通路段；0124所述路段包括常规路段充电路段和旁路路段常规路段是指物理道路链路，充电路段表示电动汽车排队和充电事件；旁路路段表示电动汽车旁路事件；0125起始点r的集合记为TR，到达点s的集合记为TS；不同起始终点对记为OD，每个OD对之间均由一组路径Krs连接；0126实施例4：0127基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，技术内容同实施例13任一项，进一步的，所述二阶锥支路潮流模型如下所示：01280129013001310132013301340135式中：和分别为流经线路ij的有功和无功功率；和分别为流经线路jh说明书7/18 页13CN 117314458 A13的有功和。
29、无功功率；(j)为与节点j相连的子节点集合；和分别为位于节点j的发电机发出的有功和无功功率；和分别为位于节点i的发电机发出的有功和无功功率；和分别为位于节点j的有功和无功负荷；为位于节点i的有功负荷；和分别为线路ij的阻抗、电阻和电抗；Vi、Vj为节点i、节点j电压幅值的平方；为支路ij传输功率的上限；Vi和分别为节点i电压幅值平方的下限和上限；分别为节点i处发电机有功出力的下限、上限；为节点i处发电机无功出力的下限、上限；为该节点的常规用电负荷，C(i)为与该节点相连的充电站集合；表示在第i个充电站的电动汽车数量；pEV为电动汽车用电负荷；V0为平衡节点处的电压幅值。0136实施例5：013。
30、7基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，技术内容同实施例14任一项，进一步的，所述混合用户平衡模型如下所示：01380139式中，FTAP等于燃油汽车和电动汽车的出行成本之和；燃油汽车的出行成本为燃油汽车的通行时间成本；电动汽车的出行成本为出行时间成本和充电成本之和；0140其中，混合用户平衡模型的目标函数如下所示：01410142式中，EB为用电量；0143若当前路段为常规路段，则通行时间ta(xa)如下所示：01440145式中，为常规路段的自由通行时间；ca为路段容量；常规路段xa为车流量；0146若当前路段为充电路段，则通行时间ta(xa)如下所示：01470148式中，1/。
31、表示电动汽车的充电时长；为充电站满载时的排队时间；ca为充电站能够同时服务的最大电动汽车数量；0149混合用户平衡模型的约束条件如下所示：01500151式中，和分别为起始点r到达点s之间燃油汽车和电动汽车的路径集合；说明书8/18 页14CN 117314458 A14和分别为选择路径k的燃油汽车和电动汽车车流量；用于表征路段与路径的耦合关系，若路段a属于路径k则取1，反之取0；01520153式中，为起始终点对起始点r到达点s之间燃油汽车的总体出行需求；01540155式中，为起始终点对起始点r到达点s之间电动汽车的总体出行需求；0156实施例6：0157基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳。
32、排放计算方法，技术内容同实施例15任一项，进一步的，建立电交通耦合网络的碳排放流模型的步骤包括：01581)根据电动汽车的分布，建立电动汽车充电负荷分布矩阵PEV(pEV)L1；L为充电站连接到电网的节点数量；0159其中，在第i个充电站的充电功率pEV如下所示：01600161式中，pe为电动汽车的充电功率，为在第i个充电站的电动汽车数；01622)更新电网负荷分布矩阵PL(PLj)MN；M为负荷节点数量；N为电交通耦合网络节点数量；0163其中，电网负荷分布矩阵中第j个元素PLj如下所示：01640165式中，pj为电力系统负荷；01663)计算电交通耦合网络节点碳势分布向量EN，即：01。
33、670168式中，PN、PE、PG和EG分别为节点有功通量矩阵、机组注入分布矩阵、发电机组碳排放强度向量和支路流出潮流分布矩阵；01694)计算负荷碳流率向量RL，即：0170RLPLEN(18)01715)根据充电站的碳排放强度以及电动汽车的分布，计算电动汽车使用电力所产生的碳排放即：01720173式中，ta为充电时长，TA为充电路段的集合；eN为电交通耦合网络节点碳势分布向说明书9/18 页15CN 117314458 A15量的元素；01746)计算路段a上的燃油车碳排放即：01750176式中，表示以公里为单位的每条规则链路的长度，表示以分钟为单位的链路所需时间，表示链路的平均速度；。
34、01777)计算配电网的总碳排放量EMPDN，即：017801798)计算计算交通网的碳排放EMTN，即：018001819)建立电交通耦合网络的碳排放流模型，即：01820183式中，表示每辆车每小时碳排放量。0184实施例7：0185基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，技术内容同实施例16任一项，进一步的，电交通耦合网络的碳排放流模型中的时间ta与交通流通过以下步骤计算：01861)计算燃油汽车在起始点r到达点s之间的路径k上的旅行时间和成本即：01870188式中，为出行用户的单位时间成本。为rs之间燃油汽车的路径集合；01892)计算电动汽车在起始点r到达点s之间的路径k上。
35、的旅行时间和成本即：01900191式中，为出行用户的充电站基准电价；分为rs之间电动汽车的路径集合；01923)建立交通流分布均衡状态方程，即：019301940195式中，和分别为OD对rs之间的燃油汽车和电动汽车的最小行驶成本；式(26)、(27)为互补松弛条件(互补松弛条件：0ab0表示互补和松弛条件a0、b0和说明书10/18 页16CN 117314458 A16ab0，也就是说，最多只有一个可以是严格正数)。01964)目标函数积分计算，即：01970198这里的目标函数包括燃油车的出行时间成本、电动汽车的出行时间成本和充电成本；0199其中，燃油汽车的时间成本函数如下所示：02。
36、000201式中，为积分变量；0202电动汽车的时间成本函数如下所示：02030204式中，为充电站排队时间；为充电站能够同时服务的电动汽车数量；02055)对燃油汽车的时间成本函数和电动汽车的时间成本函数进行解算，得到时间ta。0206实施例8：0207基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，技术内容同实施例17任一项，进一步的，所述剩余碳排放量根据剩余流量确定；0208计算剩余流量的步骤包括：02091)建立剩余流量计算式，即：02100211式中，rw,t表示在周期t中连接起始点r到达点s对w的剩余流量，即在时段t内未到达终点的交通流量；因为在实际情况中，当前交通需求过大时，会出。
37、现在调度时段内有车辆不能到达的情况，这部分交通流需要在下一时段加以考虑。dw,t是起始点r到达点s的需求；w,t是成本最低路线上的旅行时间；T是每个时间段的持续时间；要使得剩余流量总是小于原始OD跳闸率，即rw,tdw,t；02122)假设剩余流量被分成两等份，分别添加到当前和未来时间段的OD需求中，进而计算修改后的需求，即：0213说明书11/18 页17CN 117314458 A170214式中，为wOD对修正后的交通流量，剩余流量在t1时初始化为0。修正后的需求是w,t的函数，因为rw,t1被认为是前一个周期t1的常数。因此，修改后的需求可以等价地表示为：02150216式中，Dw,t。
38、()表示流量修正函数。02173)基于公式(33)，更新公式(31)中的需求dw,t，进而计算得到剩余流量。0218本发明的多时段耦合即通过剩余流量耦合，如公式3132所示。0219实施例9：0220基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，技术内容同实施例18任一项，进一步的，剩余碳排放量是通过剩余流量进行计算的，在计算当前时段的实际交通流时，会减去剩余流量，得到精确的交通流量之后再计算碳排放。0221实施例10：0222基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法，该方法首先建立考虑EV(电动汽车)负荷的配电网碳排放流模型，将在快充站充电的EV转化为接在对应电网节点的负荷，然后通过。
39、碳排放流计算，可以得到各充电站的碳排放强度。0223然后建立交通网碳排放流模型，使用宏观碳排放模型计算燃油车的碳排放，电动汽车的碳排放由充电站的碳排放强度决定。0224最后考虑时段之间的耦合网络的耦合，建立剩余碳排放流模型。将单时段内的碳排放减去剩余碳排放后得到电交通耦合网络在特定时段内的精确碳排放。0225所述方法的具体步骤如下：02261.电交通耦合网络的碳排放流模型0227在一个含有N个节点的系统中，有K个节点为单位注入节点，M个负荷节点，L个充电站连接到电网的不同节点，网络拓扑结构已知。0228由EV的分布可以得到EV充电负荷分布矩阵PEV(pEV)L1，其中在第i个充电站的充电功率用。
40、pEV表示：02290230pe为电动汽车的充电功率，为在第i个充电站的EV数。0231在此基础上，更新电网负荷分布矩阵PL(PLj)MN，该矩阵中第j个元素具体定义如下：02320233若该节点只有电力系统负荷，则PLjpj；若该节点接有充电站，则PLjpj+pEV；若该节点只有EV充电负荷，则PLjpEV；若该节点无负荷，则PLj0。0234然后计算出系统节点碳势分布向量EN:说明书12/18 页18CN 117314458 A1802350236式中，PN、PE、PG和EG分别为节点有功通量矩阵、机组注入分布矩阵、发电机组碳排放强度向量和支路流出潮流分布矩阵。充电站所在节点的碳排放强度由。
41、该节点的节点碳势eN决定。0237得到系统节点碳势分布以后，计算负荷碳流率向量RL，其计算式如下：0238RLPLEN(4)0239根据充电站的碳排放强度以及电动汽车的分布计算电动汽车使用电力所产生的碳排放02400241ta为充电时长，TA为充电路段的集合。0242为精确计算燃油车的碳排放量，体现出路段拥挤情况对碳排放量的影响，引入考虑了路段通行时间的宏观碳排放模型来计算路段a上的燃油车碳排放。02430244其中，表示以公里为单位的每条规则链路的长度，表示以分钟为单位的链路所需时间，表示链路的平均速度。单位表示每辆车每小时排放的克数。0245配电网的总碳排放量包括电动汽车负荷和电网其他负荷。
42、产生的碳排放量。02460247在交通网中，仅计算燃油车产生的碳排放，EV在行驶过程中视为绿色交通工具不产生碳排放。由此可以计算交通网的碳排放EMTN02480249将电网和交通网的碳排放汇总得到耦合网络的总的碳排放EMCPTN。025002512.交流最优潮流模型0252本文采用二阶锥形式的DistFlow模型来描述电力系统中的潮流分布情况。其中，(10)和(11)分别涉及节点有功和无功平衡。(12)表示节点电压幅度与支路潮流之间的关系。约束(13)和(14)分别是线路传输功率和节点电压限制。约束(15)对DG输出施加上限/下限。总有功功率需求由(16)给出。025302540255说明书1。
43、3/18 页19CN 117314458 A1902560257025802590260式中：和分别为流经线路ij的有功和无功功率；(j)为与节点j相连的子节点集合；和分别为位于节点j的发电机发出的有功和无功功率；和分别为位于节点j的有功和无功负荷，和分别为线路ij的阻抗、电阻和电抗；Vi为节点i电压幅值的平方；为支路ij传输功率的上限；Vi和分别为节点i电压幅值平方的下限和上限；和分别为节点i处发电机的有功和无功出力的下限、上限；为该节点的常规用电负荷，C(i)为与该节点相连的充电站集合。02613.交通网碳排放流模型02621)交通网模型0263交通网是由若干节点和路段构成的连通图，可以表。
44、示为GTNTA,TN。其中，TN表示节点集合，包括起始点、到达点和十字路口节点；TA表示路段集合，包括连接各节点的交通路段。采用TR和TS分别指代起始点r和到达点s的集合，交通网中不同起始终点(origindestination，OD)对的出行用户从起始点r出发前往s，每个OD对之间均由一组路径Krs连接。本文为了统一描述GV(燃油汽车)和EV的行为，我们将交通链路分为三种类型，即常规链路充电链路和旁路链路常规链路是指物理道路链路，而充电和旁路链路是虚拟链路(充电链路对应于CSS中的EV排队和充电事件，旁路链接表示CSS中的EV旁路事件)。基于此，可以按如下模型同时考虑GV和EV的混合用户均衡。
45、。02640265目标函数：02660267GV、EV旅行时间：0268对于常规路段采用BPR函数来描述路段通行时间ta(xa)与车流量xa的关系：02690270为常规路段的自由通行时间；ca为路段容量。说明书14/18 页20CN 117314458 A20027102721/表示EV的充电时长；为充电站满载时的排队时间；ca为充电站能够同时服务的最大EV数量。0273路段路径流量关系约束(EV+GV)：02740275和分别为rs之间GV和EV的路径集合；和分别为选择路径k的GV和EV车流量；用于表征路段与路径的耦合关系，若路段a属于路径k则取1，反之取0。0276GVOD需求守恒：02。
46、770278为OD对rs之间GV的总体出行需求。0279EVOD需求守恒：02800281为OD对rs之间EV的总体出行需求。0282GV在OD对(rs)的路径k上的旅行时间和成本：02830284为出行用户的单位时间成本。0285EV在OD对(rs)的路径k上的旅行时间和成本：02860287为出行用户的充电站基准电价0288假设出行用户在选择出行路径时，均以最小化自身的行驶成本为目标，那么交通流分布最终将达到一个稳定的用户均衡状态，以至于所有用户均无法通过调整自身的路径选择来降低其出行成本。该均衡状态的数学表述如下：028902900291和分别为OD对rs之间的GV和EV的最小行驶成本。。
47、0292目标函数积分计算：说明书15/18 页21CN 117314458 A2102930294GV的时间成本函数：02950296EV的时间成本函数：02970298多时段用户均衡需要考虑时段之间的耦合，也就是剩余流量。描述剩余流量的一种简单方法是需求修正法。假设出行需求在该期间均匀离开，剩余流量定义为：02990300式中，rw,t表示在周期t中连接OD对w的剩余流量，dw,t是原始OD需求，w,t是成本最低路线上的旅行时间，T是每个时间段的持续时间。注意要使得剩余流量总是小于原始OD跳闸率，即rw,tdw,t.0301需求修正法假设剩余流量被分成两等份，分别添加到当前和未来时间段的OD。
48、需求中。因此，修改后的需求由下式给出03020303式中，为wOD对修正后的交通流量，剩余流量在t1时初始化为0。修正后的需求是w,t的函数，因为rw,t1被认为是前一个周期t1的常数。因此，修改后的需求可以等价地表示为：03040305式中，Dw,t()表示流量修正函数。0306实施例11：0307基于碳排放流理论的电交通耦合网络碳排放计算方法的验证实验，内容如下：0308如图1所示的IEEE33节点系统与环形交通系统耦合的拓扑图，采用改进的IEEE33节点配电网测试系统和环形交通系统进行仿真计算，保持原有系统线路结构参数不变。交通网的路段参数如表1所示配电网的基础负荷为3775kW+230。
49、0kvar，基准功率为100MW。电动汽车充电站位于节点5、10、17、19、25、31。三台可再生能源发电机组分别位于节点18、25、33。说明书16/18 页22CN 117314458 A220309表1交通路网参数03100311表2 OD需求03120313选取中午12点的交通流量和主网碳排放强度来进行计算，考虑以下四个案例：0314M1：使用宏观碳排放计算方法计算燃油车碳排放，EV的碳排放由主网碳排放强度决定。0315M2：使用宏观碳排放计算方法计算燃油车碳排放，EV的碳排放由各充电站碳排放强度决定。0316M3：使用宏观碳排放计算方法计算燃油车碳排放，EV的碳排放由各充电站碳排放。
50、强度决定。在此基础上考虑时段之间的耦合。0317试验效果0318表3OD需求03190320由表3可以看出，使用传统方法计算碳排放时，由于所有充电站的碳排放强度跟主网保持一致，对于电动汽车来说，充电所产生的碳排放跟所在充电站无关，均为所消耗电力转化为的碳排放。在使用碳排放流计算碳排放时，各充电站的碳排放强度不再一致，对于绿电比例高的充电站，其碳排放强度较低，对于火电比例高的充电站，其碳排放强度较高。由于网络中只有主网碳排放强度不为0，其余均为清洁能源发电，碳排放强度视为0，所以M2充电站整体的碳排放强度要低于M1，因此，计算出的碳排放总量也小于M1。在M3中，本发明考虑了时段之间的剩余流量，因。