一种计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种计及绿证与碳交易制度的“源‑荷”协调优化调度方法，该方法基于低碳电力和智能电网的背景，引入目前的电力证书交易制度及碳排放权交易制度，同时将高载能负荷计入含风电电力系统优化调度模型当中。本发明专利技术以发电企业净收益最大为优化目标，建立了计及绿证交易与碳交易的“源‑荷”协调优化调度模型，并采用自适应免疫疫苗算法求解所建模型，对比分析了碳交易制度的引入与高载能负荷的调用给系统带来的影响，结果表明所提方法可有效提高绿证产量，降低弃风率，促进风电消纳，进而降低单位发电量平均碳排放量，且在一定程度上保证发电企业的净收益，提高新能源利用率和环保效益。

A coordinated optimal scheduling method of \source load\ considering green card and carbon trading system

【技术实现步骤摘要】
一种计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法
本专利技术涉及电力系统中的新能源入网优化调度领域，特别是涉及计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，化石燃料需求量越来越大，化石燃料消耗所造成的环境污染、气候变化等环境问题日益突出。全球气候变暖是本世纪最为严重的环境问题之一，如何降低和控制CO2的排放成为各国政府关注的焦点。电力行业CO2排放量在全国总排放量中的占比居高不下，低碳电力的迫切要求使得政府通过大力发展可再生能源发电、制定各种减排机制等来降低电力行业的CO2排放量。绿色电力证书（以下简称“绿证”）交易制度与碳排放权交易制度的施行能够有效促进风电等可再生能源发电的可持续发展，推动电源侧的节能减排。现有研究成果中，大部分仅考虑绿证交易制度或碳交易制度单个方面的优化调度，只有少量研究计及两种制度对电力系统的协同作用。近年来，随着风电的大规模并网，其随机性、间歇性与反调峰特性使得燃煤机组等常规机组的调峰压力不断加大。同时，大型风电基地普遍存在区域消纳水平有限、外送通道狭窄等困境，而现有能有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）建立计及绿证与碳交易制度“源-荷”协调优化调度模型：/n所述计及绿证与碳交易制度“源-荷”协调优化调度模型以企业参与发电净收益最大为优化目标，企业的发电收益包括：售电收益与绿证收益，企业的发电成本由风力发电成本、常规机组发电成本、碳交易成本与高载能负荷的投切成本构成，企业参与发电净收益

【技术特征摘要】
1.一种计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）建立计及绿证与碳交易制度“源-荷”协调优化调度模型：
所述计及绿证与碳交易制度“源-荷”协调优化调度模型以企业参与发电净收益最大为优化目标，企业的发电收益包括：售电收益与绿证收益，企业的发电成本由风力发电成本、常规机组发电成本、碳交易成本与高载能负荷的投切成本构成，企业参与发电净收益F的表达式为：



其中：为发电企业面向当地电网企业售电所得收益，为发电企业面向
电网企业或其他企业、个人出售绿证所得收益，为风力发电成本，为常规
机组发电成本，为碳交易成本，为高载能负荷的投切成本；
2）确定优化调度模型的约束条件
约束条件包括：系统约束条件、常规机组约束条件、风电出力约束条件、高载能负荷投切约束条件和可靠性约束条件；
3）对优化调度模型进行求解
综合分析电源侧与电网侧的各项收益与成本，采用综合了遗传算法与人工免疫系统算法优点的自适应免疫疫苗算法求解优化调度模型；
4）求解优化调度模型的评价指标，根据评价指标判断优化调度模型是否合理。


2.如权利要求1所述的计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法，其特征在于，在绿证交易制度下，风电、火电上网电价都为当地燃煤机组上网标杆电价，由当地电网公司进行结算；

的表达式为：



式中：t表示时段序号，以一小时为一个时段，，取；i表
示燃煤机组序号，i=1,2,…,N，N表示燃煤机组的数目，N=3；分别表示水电
机组、燃煤机组的上网电价；分别表示水电机组、燃气轮机、
第i台燃煤机组t时段的启停状态；分别表示水电机组、燃气轮
机、第i台燃煤机组t时段的计划出力；表示t时段风电计划出力。


3.如权利要求2所述的计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法，其特征在于，的表达式为：



式中：表示绿证价格；表示风力发电量转化为绿证数量的量化系
数，1本绿证对应1MW·h风电结算电量；表示可再生能源电力配额日内比例；

由风电在1个调度周期内的运行成本与出力偏差成本构成，以风电全寿命周期内
单位成本作为风电运行成本系数，风电出力偏差成本以拉丁超立方采样方法生成
风电实际出力，风力发电成本的表达式为：



式中：表示绿证价格的倍数；表示t时段风电实际出力；

由燃煤机组、燃气轮机、水电机组的发电成本与旋转备用成本构成，其表达式为：



式中：分别表示正、负旋转备用成本系数；分别表t时
段的正、负旋转备用量；分别表示1个调度周期内燃煤机组、
燃气轮机与水电机组的发电成本；表示标煤采购价格；均表示第i台
燃煤机组煤耗系数；分别表示燃气轮机运行维护系数、燃料成本系数；
表示水电机组运行维护系数。


4.如权利要求3所述的计及绿证与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度方法，其特征在
于，采用基准线法确定燃煤机组与燃气轮机的无偿碳排放配额，区域内电力系统碳交易成
本的表达式为：



式中：表示碳排放价格；表示1个调度周期内，区域内电力系统的碳排放量；表示1个调度周期内，区域内电力系统分配到的碳排放配额；均表示第i
台燃煤机组CO2排放系数；表示燃气轮机CO2排放系数；表示单位电量碳排放配额分
配系数，由电量边际排放因子与容量边际排放因子加权而得；

的表达...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁桂丽，刘培德，唐福斌，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11