[发明专利]一种适用于新能源接入背景下的区域电网碳排放管理方法

权利要求书

1.一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于：包括如下具体步骤：

步骤S1：建立区域碳排放量管理模型，该模型可以通过控制不同城市之间的碳排放量实现整个地区的碳排放平衡，防止局部城市过污染，有利于污染物的稀释扩散；

步骤S2：采用基于随机响应面法的概率潮流计算出含多个关联新能源电站的电网潮流分配情况；

步骤S3：采用帝国主义竞争算法求解多目标区域碳排放量管理模型，得到Pareto非劣解集；

步骤S4：通过引入罚函数检验并调整得到Pareto解；

步骤S5：利用交互式满意度决策方法，根据系统运行人员的不同需求从Pareto解集中选出模型的“最优解”；

步骤S6：通过改变新能源电站接入位置、各目标函数参考隶属度设置，评估不同方案的综合效益。

2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于：所述步骤S1中建立的区域碳排放量管理模型，该模型共含有3个优化目标，分别为平均发电成本最低、平均碳排放总量最小、平均区域碳排放差异量最小，并且包括4个约束条件分别为功率平衡约束、火电机组出力约束、节点电压约束以及支路功率约束。

3.根据权利要求1所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括：

步骤S2.1：输入电网参数、网络拓扑结构以及系统输入随机变量的概率分布参数；

步骤S2.2：选取M个标准正态变量ξ_i的配置点；

步骤S2.3：采用Nataf变换将所有配置点从标准正态空间转换到原始空间，得到一系列关联输入变量的样本点；

步骤S2.4：利用Matpower工具箱对每个输入样本点进行确定性潮流计算，得到对应的输出响应量Y的样本点；

步骤S2.5：通过配置点及其对应的输出响应样本求解多项式的未知系数a_i，得到输出变量Y的多项式混沌展开表达式。

4.根据权利要求2所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括：

步骤S3.1：输入电网参数，各随机变量的分布参数以及帝国主义竞争算法的参数；

步骤S3.2：随机生成N_pop个初始国家。第i个国家X_i＝[X_i1,X_i2,…,X_in],i＝1,2,…,N_popX_i＝[X_i1,X_i2,…,X_in]，i＝1,2,…,N_pop满足火电机组的出力约束，利用支配关系和拥挤度算子为每个国家分配虚拟适应度，根据适应度的大小，将其划分为帝国主义国家或殖民地；

步骤S3.3：进行帝国间的同化、革命、竞争及合并过程。

5.根据权利要求2所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于：所述步骤S4具体为：调整新的帝国主义国家使其满足节点电压及支路功率的约束，引入惩罚项并修正原始目标函数，得到带惩罚项的新目标函数，再对每个国家计算新的目标函数值，利用Pareto支配理论从帝国主义国家中选择出非劣解集。

6.根据权利要求1所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于:所述步骤S5具体为：构造表征目标函数满意度的logistic隶属度函数，根据决策者的需求定义每个目标函数的参考隶属度，通过求解极小-极大化问题，可以得到基于决策者需求的最优解。

7.根据权利要求1所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于:所述步骤S6具体为：通过改变新能源电站接入位置、设置各目标函数参考隶属度大小，比较不同方案下区域碳排放优化结果并评估其综合效益。

8.根据权利要求3所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于:所述步骤S2.1中系统输入随机变量包括风电场、光伏电站和负荷。

9.根据权利要求3所述的一种适用于新能源广泛接入背景下的区域电网碳排放管理方法，其特征在于:所述步骤S2.4中输出响应量Y包括节点电压、支路功率、网损。