[发明专利]一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法

权利要求书

1.一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)确定电力系统典型运行状态集合：其中S_i为第i个典型运行状态，N_s为系统电力运行状态的个数；确定各典型运行状态权重值向量：

(2)确定每种状态下的发电机-负荷分配系数矩阵其中中元素表示在状态S_i下第m台发电机向第n个负荷的分配系数；确定系统发电机-负荷分配系数矩阵A，其中A中元素A_mn表示第m台发电机向第n个负荷的分配系数；A中元素具体表示为

(3)利用发电机-负荷分配系数，确定所考察用户的碳排放量，并以此确定系统碳排放成本；确定系统碳排放成本，具体是指：

确定系统碳排放的函数：其中，E_Gm为第m个发电机的碳排放系数，单位tCO₂/MWh，P_Gm为第m个发电机的发电量，单位MW，N_G为发电机个数，N_L为用户负荷数；

确定系统碳排放成本的函数：其中C_Eu是碳排放的单位成本，单位元/tCO₂；

(4)建立考虑系统碳排放成本的最优潮流模型；

(5)求解最优潮流模型，以最优解下拉格朗日乘子作为负荷节点电价，节点电价所包含的边际碳排放成本部分，作为负荷碳排放价格；

(6)按照负荷碳排放价格，将系统碳排放成本进行分摊。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法，其特征在于，所述步骤(4)中，考虑系统碳排放成本的最优潮流模型如下：

目标函数为：

其中，f_Gm(P_Gm)为第m个发电机的燃料费用；

约束条件为：

a.

其中，NG_i表示i节点上发电机集合，NL_i表示i节点上负荷集合，P_Dn表示第n个负荷的负荷量；V_i，V_j，θ_i，θ_j分别为节点i，节点j的电压幅值和相角，G_ij和B_ij为支路i-j的等效电导和电纳，N_b为系统节点个数；

b.

其中，P_Gm分别为第m台发电机出力的上下限。

3.根据权利要求1所述的一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法，其特征在于，所述步骤(4)建立考虑系统碳排放成本的最优潮流模型中，P_Dn为变量，即用户会根据电价调整其用电行为。

4.根据权利要求2所述的一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法，其特征在于，所述步骤(5)求解最优潮流模型，以最优解下拉格朗日乘子作为负荷节点电价，节点电价所包含的边际碳排放成本部分，作为负荷碳排放价格，具体为：

(5.1)建立步骤(4)描述的最优潮流模型的拉格朗日方程：

其中，λ_i、μ^-_m、μ⁺_m均为引入的拉格朗日乘子；

(5.2)求解最优潮流模型，得到最优解下每个节点功率平衡方程对应的拉格朗日乘子λ_i；

(5.3)-λ_i作为节点i上负荷的节点电价，达到最优状态时有：

因此

(5.4)该电价中的部分即为边际碳排放成本部分，作为负荷碳排放价格。

5.根据权利要求4所述的一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法，其特征在于，所述步骤(6)按照负荷碳排放价格，将系统碳排放成本进行分摊，具体是指：

电力用户n应承担的成本按照(-λ_i)×P_Dn，其中i为第n个负荷所在的节点编号；该用户所支付的成本中，包括为碳排放所支付的成本：