[发明专利]一种含燃气-燃煤-风电机组的电力系统低碳控制方法

权利要求书

1.一种含燃气-燃煤-风电机组的电力系统低碳控制方法，其特征在于，所述方法包括：

基于碳排放流理论，将发电侧碳排放责任归算至负荷侧，计算出未响应时负荷侧各节点碳势和总碳排放量；

引入Shapley值分摊碳排放责任计算各负荷节点的碳排放合理范围，进而根据碳排放合理范围，根据阶梯碳价制定计算出未响应时负荷侧各节点的碳排放成本；

构建以电力系统经济调度为一阶段优化模型和以碳价为信号的需求响应低碳优化调度的二阶段优化模型，通过需求响应调节用户侧负荷，同时计算出响应后的负荷侧各节点总碳排放量及碳排放成本，并与响应前数据进行对比，进而降低总碳排放量，减少碳排放成本；

所述一阶段优化模型为：

目标函数为发电成本最小：

其中，c_g、c_w为火电机组和风电机组发电成本；P_g,t、P_w,t为t时段火电机组和风电机组输出功率；N为各机组数量；T为24时段；g为火电机组；w为风电机组；

节点功率平衡约束为：

其中，为t时段的节点流入功率，为t时段的节点流出功率，D_exp,t为t时段的预测负荷；

所述二阶段优化模型为：

目标函数为碳排放责任成本与需求响应成本之和最小：

其中，C_emi,i,t为碳排放成本；c_dis为每响应单位功率的成本系数；D_dis,i,t,为负荷响应量；

碳排放约束等式：

E_i,t＝e_di,tD_tr,i,t

e_i,t＝ρ_l,t,l∈l⁺

其中，e_gi,t为各时段发电机组节点碳势，e_di,t为各时段负荷节点碳势，ρ_l,t为各时段支路碳排放率，D_tr,i,t为经过响应后的各时段节点负荷值，l⁺为碳流流入的节点所在的支路集合，Pline_l,t为t时段线路潮流功率；E_i,t为t时段节点i的碳排放总量。

2.根据权利要求1所述的一种含燃气-燃煤-风电机组的电力系统低碳控制方法，其特征在于，所述阶梯碳价具体为：

其中，λ为阶梯碳排放成本，x_min(i)为低碳排放责任值；x_ave(i)为中碳排放责任值；x_max(i)为高碳排放责任值。

3.根据权利要求2所述的一种含燃气-燃煤-风电机组的电力系统低碳控制方法，其特征在于，所述碳排放成本为：

其中，λ₁、λ₂、λ₃和λ₄为预设值。

4.根据权利要求1所述的一种含燃气-燃煤-风电机组的电力系统低碳控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于二阶段优化模型，以碳价为价格信号对系统进行需求响应，调节负荷，利用上层计算出的阶梯碳价区间，计算响应后的碳排放成本，并将重新响应后的负荷量代入一阶段优化模型，重新求解一阶段优化模型，并计算出响应后的系统总碳排放量以及碳排放责任成本，输出最终调度结果。