【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳电联合市场仿真领域，尤其涉及一种碳-电-实体经济系统市场出清方法。
技术介绍
1、工业化的发展导致了全球温室气体排放增加，减少能源尤其是电力行业的碳排放至关重要，全球各国已经采取行动。碳市场系统是促进电力行业向可再生能源过渡、减少温室气体排放的重要手段之一，它与电力市场系统有着内在的耦合性。电力市场系统的参与者需要将碳市场系统形成的碳价格考虑进发电成本，碳市场系统的参与者在电力市场系统中的发电量将影响其购买碳配额的需求。因此，建立碳-电耦合的市场模型进行研究将有助于提高两个市场的效率和实现碳中和目标。
2、传统的碳-电联合市场出清模型存在一些不足。首先，电力市场系统和碳市场系统的价格之间存在的复杂的、动态的、双向的因果关系，很难单纯用公式或理论方法来建模。其次，影响二者耦合价格的因素很多，而且往往是外部因素，传统研究方法将这些因素外生化或直接忽略。此外，对碳-电联合市场的研究往往忽视了其对其他行业和宏观经济的影响，从而低估了碳市场系统和电力市场系统的意义。
3、一些研究已经用宏观经济模型定量评估碳市场系统的经济效应，然而它们普遍没有反映出碳市场系统和电力市场系统中微观层面的细节，这限制了宏观经济模型解释局部变化的能力。
4、因此，我们有必要提出了一个与宏观经济系统模型相结合的综合框架，可以很好的显示出碳市场系统和电力市场系统之间的动态双向因果关系。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提出一种碳-电
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，包括如下步骤：
3、步骤s1，将一组边界经济变量和初始化变量输入到宏观经济系统模型；
4、步骤s2，对耦合的电力市场系统和碳市场系统参与者进行初始化；
5、步骤s3，所述宏观经济系统模型输出一次能源价格、预期发电量和一个价格指数给电力市场系统和碳市场系统，所述一次能源价格包括煤和天然气的价格；
6、步骤s4，对所述碳市场系统进行全年模拟，之后向所述电力市场系统输出一个碳价格；
7、步骤s5，所述电力市场系统经过年度电力调度、绿证市场、中长期市场和现货市场阶段向所述宏观经济系统模型和所述碳市场系统分别输出统一的电价和各类发电机组的出力，以得到每个发电机的发电量；
8、步骤s6，所述宏观经济系统模型根据所述统一的电价和各类发电机组的出力评估价格并产生下一年的所述边界经济变量和所述初始化变量；
9、步骤s7，所述碳市场系统利用所述电力市场系统输出的每个发电机的发电量来评估是否有发电机无法平稳运行，并将剩下的碳配额保留至明年。
10、更进一步地，建立所述宏观经济系统模型的方法包括：
11、对系统中宏观经济系统、电力市场、碳市场三个主要部分建模；
12、对消费者行为进行建模；
13、对生产者和消费者之间的互动关系进行建模；
14、对电力市场建模；
15、对碳市场建模。
16、更进一步地，所述对电力系统建模的步骤之后，所述方法还包括：
17、对市场参与者的行为模式建模。
18、更进一步地，所述对系统中宏观经济系统、电力市场、碳市场三个主要部分建模的步骤包括：
19、确定经济学主体由生产者和消费者组成，其中每个生产者和消费者的代表一类生产者和消费者的行为；
20、用不变替代弹性系数(ces)函数计算所述生产者的生产行为：
21、
22、xi代表工业部门输出产品的数量，ai是标量乘数，fj，i代表生产商品所需的总输入，δj，i是ces生产函数中满足∑jδj，i＝1的权重参数，和σi是部门i所有投入的不变替代弹性系数；
23、计算每一个每生产者都期望最大化他的收益：
24、
25、pi和pj代表生产过程中输出产品和输入商品的价格，以得到最优输入商品的数量为：
26、
27、将最优解代入不变替代弹性系数(ces)函数，输出产品的价格为：
28、。
29、更进一步地，所述对消费者行为进行建模的步骤包括：
30、确定消费者包括家庭消费、政府消费和其他所有消费，消费行为用柯布-道格拉斯效用函数表示：
31、
32、uc代表消费者的总效用，ai是标量乘数，fj，c代表消费者c消费产品j的量，αj，c是柯布-道格拉斯效用函数中满足∑jαj，c＝1的权重参数；
33、每个消费者都希望在一定的预算bc下最大化自己的效用，最优消费模式为：
34、。
35、更进一步地，所述对生产者和消费者之间的互动关系进行建模的步骤包括：
36、获取生产者和消费者之间的中间投入依赖、一次和二次收入分配；
37、中间投入的依赖性由生产函数表示，消费者c从生产部门i得到的一次收入分配为：
38、
39、pf是生产要素f的价格，ff，i是部门i投入生产的生产要素f，γf，c是满足∑cγf，c＝1的首次分配权重。从消费者c1到消费者c2的转移支付为：
40、
41、是消费者c1的总收入，是从费者c1到消费者c2的转移支付占消费者c1总收入的比例。这种转移支付关系可以代表税收和社会福利支付等二次分配过程；
42、采用迭代模拟的方法与微观经济相适应，其过程为：
43、宏观经济系统模型首先将年度劳动力、资本供应和基于前一年模拟的平均电价、碳价作为输入；
44、随后，输出年度负荷需求和一次能源价格，将其输入电-碳联合仿真，仿真结果确定当年的平均电价和碳价，输出到宏观经济系统模型中；
45、重复进行上述过程直到收敛；
46、宏观经济系统模型将评估收敛后的价格。
47、更进一步地，所述对电力市场建模的步骤包括：
48、获取市场机制中，发电机组的供给曲线：
49、
50、升序排列，当i＝1，....，5时，pi表示五段价格的第i部分，p1≥p且和p是市场价格的上下限，是五段电量且满足其中qcap是发电机组的容量，是上的指标函数；
51、现货市场的出清机制中，考虑m个节点，n台机组的现货市场，目标函数为最小化系统n台机组的发电成本：
52、
53、pgj是发电机组j(＝1，2，....，n)的出力，fj(pgj)是该机组的发电成本；
54、发电成本可以通过该发电机组的报价估计得到：
55、
56、是发电机组j(＝1，2，....，n)的报价，它是sj的反向供应函数；
57、约本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，建立所述宏观经济系统模型的方法包括：
3.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对电力系统建模的步骤之后，所述方法还包括：
4.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对系统中宏观经济系统、电力市场、碳市场三个主要部分建模的步骤包括：
5.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对消费者行为进行建模的步骤包括：
6.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对生产者和消费者之间的互动关系进行建模的步骤包括：
7.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对电力市场建模的步骤包括：
8.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对碳市场建模的步骤包括：
9.如权利
10.如权利要求3所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述步骤S6还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，建立所述宏观经济系统模型的方法包括：
3.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对电力系统建模的步骤之后，所述方法还包括：
4.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对系统中宏观经济系统、电力市场、碳市场三个主要部分建模的步骤包括：
5.如权利要求2所述的一种碳-电-实体经济系统市场出清方法，其特征在于，所述对消费者行为进行建模的步骤包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：薛禹胜，黄杰，柳文轩，何秉昊，赵俊华，文福拴，
申请(专利权)人：南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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