[发明专利]一种碳交易机制下综合能源市场多供能主体规划方法

说明书

本发明涉及供能市场规划技术领域，具体涉及到一种碳交易机制下综合能源市场多供能主体规划方法，包括：建立多供能主体碳交易成本计算模型；建立碳交易机制下综合能源市场纳什均衡模型；基于多供能主体碳交易成本计算模型和碳交易机制下综合能源市场纳什均衡模型，构建多供能主体均衡竞价的双层优化模型；设计双层改进型微分进化算法对多供能主体均衡竞价的双层优化模型进行求解。本发明在IEM运行和各市场主体均衡竞价策略中引入碳交易机制，基于多供能主体奖惩型碳交易机制构建碳交易机制下IEM多供能主体均衡竞价策略模型，以控制多供能主体碳排放量，并有效提升多供能主体参与市场竞争的积极性，降低社会用电总成本。

技术领域

本发明涉及供能市场规划技术领域，具体涉及到一种碳交易机制下综合能源市场多供能主体规划方法。

背景技术

随着我国新一轮电力市场改革和能源市场化改革的逐步推进，国家发改委和国家能源局提倡各市场主体加强能源互联，促进多种能源优化互补的发展方式。建设安全高效、低碳清洁的综合能源系统市场服务机制和能源运营模式成为了当前的研究热点。各市场主体参与市场竞争是研究建设综合能源系统市场服务机制和能源运营模式主要内容之一。在市场各主体竞争过程中，供能主体作为综合能源市场(Integrated Energy Market,IEM)重要参与主体，其选择合理的竞价策略可有效最大化自身效益，增强市场竞争力。

国内外学者已对IEM各主体竞价策略开展了一些研究，然而，目前相关文献中鲜有对碳交易机制下IEM中参与主体的竞价行为进行分析研究。2021年“碳达峰、碳中和”写入我国政府工作报告，提出了加快建设全国用能权、碳排放权交易市场，完善能源消费双控制度；为响应国家的碳目标号召，进一步控制能源行业的碳排放量，国家电网公司也发布“双碳”行动方案，其中发展碳排放权交易市场是推进碳减排相关目标的重要环节。因此，研究碳交易机制下综合能源市场多供能主体均衡竞价策略已势在必行。

目前在供能主体竞价策略优化方法的研究方面，电力市场均衡竞价策略的求解方法主要包括对角化循环迭代和非线性互补算法，但目前这两种方法均有所不足，对角化循环迭代法通过不断迭代求解各供能主体利润最大化模型，直到得出稳定的市场均衡点为止，其求解效率、鲁棒性和收敛性较差；非线性互补算法是利用KKT最优性条件将双层模型转换成单层模型进行求解，其松弛因子维度高、转化过程和算法较为繁杂。

综上所述，有必要提出一种更好的碳交易机制下综合能源市场多供能主体均衡规划方法。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种碳交易机制下综合能源市场多供能主体规划方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种碳交易机制下综合能源市场多供能主体规划方法，包括以下步骤：

步骤1，建立多供能主体碳交易成本计算模型；

步骤2，建立碳交易机制下综合能源市场纳什均衡模型；

步骤3，基于多供能主体碳交易成本计算模型和碳交易机制下综合能源市场纳什均衡模型，构建多供能主体均衡竞价的双层优化模型；

步骤4，设计双层改进型微分进化算法对多供能主体均衡竞价的双层优化模型进行求解。

进一步的，在步骤1中，建立多供能主体碳交易成本计算模型，具体包括：

碳交易机制是根据政府分配的碳排放配额对CO₂排放权进行交易的机制，以确定各能源供应商的碳排放配额；

电力供应商碳排放配额：

(1)

式中：为电力供应商碳排放配额；为电力供应商i的电量出力，其中，电力供应商均为燃煤电厂；为电力供应商集合；为电力供应商单位发电量碳排放配额；

热力供应商碳排放配额：

(2)