一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法，包括以下步骤：获取电力系统运行数据与系统参数，计算电力系统直流潮流；根据所述电力系统碳排放流理论，计算电力系统中负荷节点的碳势；建立碳排放责任分析模型；建立考虑碳势的电价模型；建立可控负荷参与需求响应模型；基于以所述碳势为信号的需求响应方法，建立电力系统低碳运行模型；根据所述电力系统的运行数据求解最优机组出力和负荷，从而对电力系统进行优化调度。本发明专利技术通过碳排放流理论构建了碳排放责任分摊模型，解决了目前传统碳排放分析方法过于粗放的问题，明确了各方承担的碳排放责任。方承担的碳排放责任。方承担的碳排放责任。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法


[0001]本专利技术涉及电力系统调度
，尤其涉及一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法。

技术介绍

[0002]近年来随着世界经济的快速发展，全球气候与能源问题日益凸显，实现人类社会可持续发展，发展低碳经济已成为世界各国的共识。加快能源结构转型，发展低碳电力已成为不可逆转的趋势。
[0003]发展低碳电力的关键在于碳排放量的精细化评估，它对于制定合理的碳减排政策具有重要的意义。碳流具有与电力系统的潮流控制结合紧密、研究时间尺度广泛以及衡量电力交换情况下的碳排放责任等优点，因而被广泛的应用于碳排放量的精细化评估中。此外，充分调动负荷灵活性有助于促进新能源消纳、减少碳基能源的利用，从而有利于减少系统的碳排放量。
[0004]为此，提供了一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法和系统，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所述的一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法，通过碳排放流理论构建了碳排放责任分摊模型，解决了目前传统碳排放分析方法过于粗放的问题，明确了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：获取电力系统运行数据与系统参数，计算电力系统直流潮流；根据所述电力系统碳排放流理论，计算电力系统中负荷节点的碳势；建立碳排放责任分析模型；建立考虑碳势的电价模型；建立可控负荷参与需求响应模型；基于以所述碳势为信号的需求响应方法，建立电力系统低碳运行模型；根据所述电力系统的运行数据求解最优机组出力和负荷，从而对电力系统进行优化调度。2.根据权利要求1所述的一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法，其特征在于，计算所述电力系统中负荷节点的碳势包括以下步骤：步骤一、计算所述电力系统直流潮流，并生成发电机组碳排放向量E
G
，设电力系统有N个节点，其中K个节点存在机组注入，M个节点存在负荷，设第K(k＝1,2,...,)台发电机组的碳排放强度为e
GK
，则所述发电机组碳排放向量E
G
表达式为：E
G
＝[e
G1 e
G2
···
e
Gk
]
T
；步骤二、根据潮流计算结果生成支路潮流分布矩阵P
B
、机组注入分布矩阵P
G
以及节点有功通量矩阵P
N
，所述支路潮流分布矩阵为N阶矩阵，所述N阶矩阵用于描述电力系统有功潮流分布，若节点i与节点j(i,j＝1,2,
···
,N)间有支路相连，经所述节点i到节点j流过的正向的有功潮流为p，则p
Bij
＝p,p
Bji
＝0，若流经所述支路的有功潮流p为反向潮流，则p
Bij
＝0,p
Bji
＝p，当p
Bij
＝p
Bji
＝0时，所有对角元素均为0；所述机组注入分布矩阵为K
×
N阶矩阵，所述K
×
N阶矩阵用于描述所有发电机组与电力系统的连接关系以及机组向电力系统中注入的有功功率，若第K(k＝1,2,...,)台发电机组接入节点j，则令从第k个含有发电机的节点注入节点j的有功潮流为P
Gkj
；所述节点有功通量矩阵为N阶对角矩阵，所述N阶对角矩阵元素表示考虑潮流方向下流入节点的有功潮流的绝对量，所述N阶对角矩阵表达式为：式中，P
Gi
为接入节点i的发电机组出力，若所述节点i存在无发电机组或发电机组出力为0，则P
Gi
＝0，所述N阶对角矩阵的非对角元素均为0；步骤三、计算||P
N
||的值，若所述||P
N
||＝0，则将P
N
中对角元素为0所在行的对应节点和相连的机组、线路从电网中除去，若所述||P
N
||≠0，则进行所述步骤四；步骤四、通过建立碳势计算公式，计算电力系统所有节点的碳势，则所述碳势计算公式为：式中，E
N
为节点碳势向量，设第i个节点的碳势为e
Ni
，则所述节点碳势向量为：E
N
＝[e
G1 e
G2
···
e
Gk
]
T
。3.根据权利要求1所述的一种基于碳排放流的电力系统运行优化方法，其特征在于，所述碳排放责任分析模型包括系统层级碳排放责任分摊模型、节点层级碳排放责任分摊模型、负荷节点承担碳排放责任量以及节点碳势计算模型，所述系统层级碳排放责任分摊模型为：E＝E
in
+E
out
，
式中，E表示消费端承担的碳的责任量，E
in
表示消耗区域内部电量产生的碳的责任量，E
out
表示消耗外送电量产生的碳的责任量；所述节点层级碳排放责任分摊模型为：式中，e
d
为节点碳势，H
+
为与节点d相连的支路中有潮流流入节点d的所有支路的集合,i为支路号，P
i
为流入节点n的有功潮流，ρ
i
为支路i的碳流密度，节点碳势的量纲为kgco2/
·
h；所述负荷节点承担碳排放责任量为：x
d,t
＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志媛，彭博雅，刘默斯，郑琨，孙艳，凌武能，胡弘，李明珀，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：