电力市场和碳市场协同的联合出清方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电力市场和碳市场协同的联合出清方法及系统，包括：分别构建电力市场和碳市场的出清模型，并根据出清模型，建立电

【技术实现步骤摘要】
电力市场和碳市场协同的联合出清方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力自动化
，具体地，涉及一种电力市场和碳市场协同的联合出清方法及系统，同时提供了一种相应的计算机终端及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]碳市场是引导低碳减排的重要手段，随着电力体制改革和发展，建立健全绿色、低碳、循环发展的经济体系，启动全国碳排放交易机制，稳步推进全国碳排放权交易市场建设，成为我国电力市场建设的必要内容和迫切需求。碳市场作为一种与电力市场相互影响、相互支撑的市场体系正在全国逐步推进。目前碳市场交易以电力行业为主，伴随着电力市场化和碳市场的全国统一市场建设，双市场互相推动、互相促进，并进一步互动融合，引导市场供求走向。但目前电力市场和碳市场只是在理论上呈现耦合特性，缺乏统一的市场出清机制为电
‑
碳协同背景下电力出清和碳出清提供供求均衡指导。
[0003]碳市场建设为达成“双碳”目标提供了强有力的支撑，当前考虑碳排放影响的电力市场出清中，仅将碳排放总量作为约束考虑在出清模型中，并未对碳市场参与主体的交易行为进行模拟，导致现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力市场和碳市场协同的联合出清方法，其特征在于，包括：分别构建电力市场和碳市场的出清模型，并根据所述电力市场和碳市场的出清模型，建立电
‑
碳市场耦合约束；根据所述电力市场和碳市场的出清模型以及电
‑
碳市场耦合约束，构建电
‑
碳双市场联合出清互补模型；确定所述电
‑
碳双市场联合出清互补模型的等价最优性条件；利用所述等价最优性条件对所述电
‑
碳双市场联合出清互补模型的联合出清问题进行求解，得到电力市场和碳市场协同的联合出清方案。2.根据权利要求1所述的电力市场和碳市场协同的联合出清方法，其特征在于，所述分别构建电力市场和碳市场的出清模型以及电
‑
碳市场耦合约束，包括：建立基于不同参与主体交易行为的碳市场出清模型及其约束条件，根据基于双边报价的碳市场实时出清机制，获得碳市场中的碳排放配额及碳价；建立基于不同参与主体交易行为的电力市场出清模型及其约束条件，根据基于双边报价的电力市场实时出清机制，获得电力市场中的出清电量及电价；同时考虑碳市场中的碳排放配额交易情况和电力市场中的电量出清情况，通过模拟电力市场和碳市场中相同参与主体交易行为，建立电
‑
碳市场耦合约束。3.根据权利要求2所述的电力市场和碳市场协同的联合出清方法，其特征在于，所述建立基于不同参与主体交易行为的碳市场出清模型及其约束条件，包括：以碳市场产生的总社会成本最小为目标，建立基于不同参与主体交易行为的碳市场出清模型为：式中，f
C
为碳市场产生的总社会成本；C
gtp,k
为常规机组碳排放配额用户k的报价，Q
gtp,k
为常规机组碳排放配额用户k的竞标配额；C
t,z
为除电力行业生产者以外的其它行业碳排放配额和/或国家核证减排量供应商z的报价，Q
t,z
为除电力行业生产者以外的其它行业碳排放配额或国家核证减排量供应商z的碳排放配额出清量；C
Rt,w
为新能源机组国家核证减排量供应商w的报价，Q
Rt,w
为新能源机组国家核证减排量供应商w的国家核证减排量出清量；C
gts,k
为常规机组碳排放配额供应商k的报价，Q
gts,k
为常规机组碳排放配额供应商k的中标配额；Θ2为常规机组碳排放配额用户集合；Ξ为其它行业碳排放配额或国家核证减排量供应商集合；Φ为新能源机组集合；Θ1为常规机组碳排放配额供应商集合；建立所述碳市场出清模型的约束条件，包括：碳排放配额和/或国家核证减排量供需平衡约束为：式中，λ
CM
代表碳市场边际成本；供应商出清量约束为：供应商出清量约束为：
式中，和分别表示除电力行业生产者以外的其它行业碳排放配额和/或国家核证减排量供应商z可出售的碳排放配额上下限；表示常规机组碳排放配额用户k所具备的碳排放配额；用户中标量约束为：式中，和分别表示常规机组碳排放配额用户k可购买的碳排放配额上下限；常规机组碳排放配额约束为：式中，表示常规机组碳排放配额用户k的初始碳排放配额，Θ为常规机组集合；碳排放配额总量约束为：式中，Q
max
为本轮碳市场出清过程中的碳排放总量；所述基于双边报价的碳市场实时出清机制，包括：碳市场中的各参与主体根据年度碳排放总量及其预测用电量，计算消耗单位电量需要购入的碳额度；碳市场中的各参与主体根据其消耗单位电量需要购入的碳额度以及生产成本，构建各参与主体的报价与碳排放配额之间的关系模型；基于所述关系模型，对所述碳市场出清模型及其约束条件进行优化求解，得到碳市场各参与主体的最优碳排放配额和碳价。4.根据权利要求2所述的电力市场和碳市场协同的联合出清方法，其特征在于，所述建立基于不同参与主体交易行为的电力市场出清模型及其约束条件，包括：以电力市场产生的总社会成本最小为目标，建立基于不同参与主体交易行为的电力市场出清模型为：式中，f
E
为电力市场产生的总社会成本；C
d,i
为电力用户i的报价，P
d,i
为电力用户i的中标电量；C
g,k
为常规机组k的报价；P
g,k
为常规机组k的出力；C
R,w
为新能源机组w的报价；P
R,w
为新能源机组w的出力；Ω、Θ、Φ分别为系统各类节点的集合；建立所述电力市场出清模型的约束条件，包括：节点功率平衡约束为：式中，f
l
为线路l的潮流；Γ
i
表示与节点i相连的线路集合；λ
EM
代表节点边际电价；线路潮流方程约束为：式中，b
l
为线路l的电纳；θ
l
表示线路l两端的节点电压相角差；
线路容量约束为：式中，f
lmax
和f
lmin
分别表示线路l的容量上下限；常规机组出力约束为：式中，和分别表示常规机组碳排放配额用户k的最大出力和最小出力；新能源机组出力约束为：式中，为新能源机组国家核证减排量供应商w出力的预测值；电力用户中标量约束为：式中，和分别表示电力用户i的中标电量上下限；电压相角约束为：式中，和分别表示线路l两端节点电压相角差的上下限；所述基于双边报价的电力市场实时出清机制，包括：电力市场中的各参与主体根据自身用电特性及未来用电需求、机组开停机及出力情况和新能源预测出力，计算各自最优用能和/或发电计划；电力市场中的各参与主体根据其历史报价信息以及最优发用电计划，构建各参与主体的报价与出清电量之间的关系模型；基于所述关系模型，对所述电力市场出清模型及其约束条件进行优化求解，得到电力市场各参与主体的出清电量和电价。5.根据权利要求2所述的电力市场和碳市场协同的联合出清方法，其特征在于，所述同时考虑碳市场中的碳排放配额交易情况和电力市场中的电量出清情况，通过模拟电力市场和碳市场中相同参与主体交易行为，建立电
‑
碳市场耦合约束，包括：在出清时，电力市场考虑碳市场中碳排放配额的交易情况，碳市场考虑电力市场中电量的出清情况，通过模拟电力市场和碳市场中相同参与主体交易行为，构建电
‑
碳市场耦合约束为：约束为：式中，σ
k
表示常规机组碳排放配额用户k生产1度电排放的二氧化碳，单位为t/MWh；ψ
w
表示新能源机组国家核证减排量供应商w生产1度电分配到的国家核证减排量，单位为tCO2e/MWh；P
g,k
为常规机组k的出力；P
R,w
为新能源机组w的出力；Θ为常规机组集合；Φ为新能源机组集合；表示常规机组碳排放配额用户k的初始碳排放配额；Q
gtp,k
为常规机组碳排放配额用户k的竞标配额；Q
gts,k
为常规机组碳排放配额供应商k的中标配额；Q
Rt,w
为新能源机组国家核证减排量供应商w的国家核证减排量出清量；
其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张衡，苑子俊，张沈习，程浩忠，袁杨，周景，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：