一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法及系统，包括获取目标区域数据能源种类、能源价格、电力需求、能源转换技术、大气污染指数以及资源可得性；将获取的目标区域数据输入至预设模型中获取目标区域在不同生产水平下的能源最优供应值、各个电厂之间的碳交易额以及电力生产设备的扩容计划；根据获取的目标区域数据得到碳交易系统下的能源供应情况、电力生产分配情况、碳减排情况及系统成本分布情况，完成电力系统的生产分配。该方法有效解决了合理规划电力系统生产的同时，降低二氧化碳排放，有助于缓解当前电力系统二氧化碳减排压力。化碳减排压力。化碳减排压力。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法及系统


[0001]本专利技术属于大气污染治理
，涉及一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法及系统。

技术介绍

[0002]CO2排放总量控制是一项复杂的系统工程，具有动态性、不确定性等特点。随着碳交易的全面实施，二氧化碳排放重点行业之一的电力企业将面临更多复杂的外部因素。配额分配政策的不同，会对电力企业生产规划将产生深远影响。合理有效的电力系统规划和运行方法，将是保证电力系统在安全稳定运行的前提下实现高效碳减排的有力手段。如何优化资源配置、合理规划，在满足能源需求、碳排放总量减少的前提下使得电力系统利润最大化迫在眉睫。
[0003]目前，研究人员虽已从不同角度对碳交易市场开展了研究，目前少有分析不同碳交易政策情境对电力规划及CO2排放量的影响，并不能预先提供区域低碳电力生产各类资源分配规划方案以及不同碳配额情境下的优化生产情况；也少有将电力需求、超发风险等不确定因素纳入电力生产规划的相关研究。同时，目前各供电厂按比例分配指标，并没有将二氧化碳排放限额放在更高效的电厂，造成能源的浪费。传统的线性方法带入的是单一、确定的值，得到的是单一、确定的解，其不确定性无法量化，给政策分析和终端决策带来了巨大困难。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法及系统，从而有效解决了现有技术中没有考虑二氧化碳排放限额，同时现有技术得到的是单一、确定的解，其不确定性无法量化，给政策分析和终端决策带来了巨大困难的技术问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法，包括以下步骤：
[0007]S1：获取目标区域数据；所述目标区域数据包括能源种类、能源价格、电力需求、能源转换技术、大气污染指数以及资源可得性；
[0008]S2：将所述获取的目标区域数据输入至预设模型中；获取目标区域在不同生产水平下的能源最优供应值、电力系统发电最优计划、各个电厂之间的碳交易额以及电力生产设备的扩容计划；
[0009]S3：根据获取的目标区域在不同生产水平下的能源最优供应值、电力系统发电最优计划、各个电厂之间的碳交易额以及电力生产设备的扩容计划，得到碳交易系统下的能源供应情况、电力生产分配情况、碳减排情况及电力系统成本分布情况，完成电力系统的生产分配。
[0010]优选的，所述预设模型以电力系统成本最小化为目标函数。
[0011]优选的，所述电力系统成本包括能源购买成本、电力运营成本、电力短缺造成的损失成本、系统设备扩容成本、电力输送成本、二氧化碳减排成本以及过量二氧化碳排放损失成本。
[0012]优选的，所述预设模型的约束条件包括资源可能性约束、质量平衡约束、电力需求约束、二氧化碳排放约束、重新分配的排放限额约束、扩容成本约束、区间整数变量约束以及决策变量非负约束。
[0013]优选的，所述预设模型具体为：
[0014]for allτ
i
∈[τl,τu][0015]式中：f
±
为电力系统生产总成本；
[0016]为目标函数以及约束条件中的函数区间参数；
[0017]τ
i
为目标函数的参数系数；
[0018]为确定性区间参数与变量；
[0019]p
h
为通过令随机变量取离散值ω
h
，对应的概率值；
[0020]X
±
表示决策变量；
[0021]T1为目标函数以及约束条件中的函数区间参数序列；T2为确定性区间参数与变量序列；
[0022]i为目标函数的参数系数序列；
[0023]h为追索变量和概率值序列；
[0024]v为追索变量和概率值总数；
[0025]Y
±
为追索权变量；
[0026]l为目标函数参数系数下限值；
[0027]u为目标函数参数系数上限值。
[0028]优选的，所述预设模型转换为f
‑
子模型和f
+
子模型；所述f
‑
子模型具体为：
[0029][0030]for allτ
i
∈[τl,τu][0031]所述f
+
子模型具体为：
[0032][0033]for allτ
i
∈[τl,τu][0034]式中：
[0035]f
‑
为电力系统生产总成本下限；
[0036]f
+
为电力系统生产总成本上限；
[0037]j为目标函数的区间变量与随机变量序列；
[0038]k1为目标函数中正系数和负系数区间变量交接点；
[0039]C
j
‑
为目标函数区间参数下限值；
[0040]X
j
‑
为决策变量下限值；
[0041]n1为目标函数区间变量序列；
[0042]C
j+
为目标函数区间参数上限值；
[0043]X
j+
为决策变量上限值；
[0044]k2为目标函数中正系数和负系数的随机变量交接点；
[0045]h为追索变量和概率值序列；
[0046]v为追索变量和概率值总数；
[0047]n2为目标函数随机变量序列；
[0048]P
jh
为随机变量对应的概率值；
[0049]d
j
‑
为确定性区间参数与变量下限值；
[0050]y
jh
为追索权变量下限值；
[0051]d
j+
为确定性区间参数与变量上限值；
[0052]y
jh+
为追索权变量上限值。
[0053]优选的，所述能源种类包括原煤、洗精煤、煤制品、焦炭、原油、汽油、柴油、煤油、燃料油、液化石油气、天然气、电力以及热力。
[0054]优选的，所述能源转换技术包括燃煤发电、水电、抽水蓄能发电、风力发电、光伏发电、垃圾回收发电以及生物质发电。
[0055]一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配系统，包括
[0056]数据输入模块：所述数据输入模块用于输入目标区域的能源种类、能源价格、电力需求、能源转换技术、大气污染指数以及资源可得性；
[0057]数据运行模块：所述数据运行模块用于将所述获取的目标区域数据输入至预设模型中；获取目标区域在不同生产水平下的能源最优供应值、电力系统发电最优计划、各个电厂之间的碳交易额以及电力生产设备的扩容计划；
[0058]结果输出模块：所述结果输出模块用于根据获取的目标区域在不同生产水平下的能源最优供应值、电力系统发电最优计划、各个电厂之间的碳交易额以及电力生产设备的扩容计划，得到碳交易系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取目标区域数据；所述目标区域数据包括能源种类、能源价格、电力需求、能源转换技术、大气污染指数以及资源可得性；S2：将所述获取的目标区域数据输入至预设模型中；获取目标区域在不同生产水平下的能源最优供应值、电力系统发电最优计划、各个电厂之间的碳交易额以及电力生产设备的扩容计划；S3：根据获取的目标区域在不同生产水平下的能源最优供应值、电力系统发电最优计划、各个电厂之间的碳交易额以及电力生产设备的扩容计划，得到碳交易系统下的能源供应情况、电力生产分配情况、碳减排情况及电力系统成本分布情况，完成电力系统的生产分配。2.根据权利要求1所述的一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法，其特征在于，所述预设模型以电力系统成本最小化为目标函数。3.根据权利要求2所述的一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法，其特征在于，所述电力系统成本包括能源购买成本、电力运营成本、电力短缺造成的损失成本、系统设备扩容成本、电力输送成本、二氧化碳减排成本以及过量二氧化碳排放损失成本。4.根据权利要求1所述的一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法，其特征在于，所述预设模型的约束条件包括资源可能性约束、质量平衡约束、电力需求约束、二氧化碳排放约束、重新分配的排放限额约束、扩容成本约束、区间整数变量约束以及决策变量非负约束。5.根据权利要求1所述的一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法，其特征在于，所述预设模型具体为：式中：f
±
为电力系统生产总成本；为目标函数以及约束条件中的函数区间参数；τ
i
为目标函数的参数系数；为确定性区间参数与变量；p
h
为通过令随机变量取离散值ω
h
，对应的概率值；X
±
表示决策变量；T1为目标函数以及约束条件中的函数区间参数序列；T2为确定性区间参数与变量序列；i为目标函数的参数系数序列；h为追索变量和概率值序列；v为追索变量和概率值总数；Y
±
为追索权变量；l为目标函数参数系数下限值；u为目标函数参数系数上限值。6.根据权利要求5所述的一种考虑碳减排情况的电力系统生产分配方法，其特征在于，
所述预设模型转换为f
‑
子模型和f
+
子模型；所述f
‑
子模型具体为：所述f
+
子...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝颖，李宇航，董鑫，刘言正，王会霞，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：