[发明专利]基于需求侧的电力系统碳运行调度方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于需求侧的电力系统碳运行调度方法，其特征在于，包括：

考虑发电机功率输出约束、电力供需之间的权力平衡约束和发电爬坡约束，以最小化发电机碳排放成本和消费侧与生产侧的总收益为目标建立第一阶段最优潮流运行优化模型，以确定每个用户的电价，并将所述电价作为第二阶段电力需求优化模型的输入；其中，所述第一阶段最优潮流运行优化模型包括碳排放流模型和碳价格预测模型；所述碳排放流模型是对需求侧碳排放强度进行建模得到的，所述碳价格预测模型是根据历史碳交易价格得到的；

考虑电力需求变化约束和可再生能源的安装约束，以消费者总收益最大化为目标构建第二阶段电力需求优化模型，激励用户削减高排放强度的电力需求，得到优化后的电力需求，所述优化后的电力需求输出给所述第一阶段最优潮流运行优化模型优化；其中，所述第二阶段电力需求优化模型包括电价与消费者电力需求的变化关系的DSM模型、所述碳排放流模型和所述碳价格预测模型；

对所述第一阶段最优潮流运行优化模型和所述第二阶段电力需求优化模型进行优化循环迭代，直到达到预设迭代条件，得到最优碳调度方案，并根据所述最优碳调度方案对电网进行调度。

2.如权利要求1所述的基于需求侧的电力系统碳运行调度方法，其特征在于，所述碳排放流模型是对需求侧碳排放强度进行建模得到的，具体包括：

所述碳排放流模型考虑流出支路的碳排放流强度、节点的碳强度及需求节点的碳排放量和发电机的碳排放量；

所述流出支路的碳排放流强度为：

其中，表示流出支路分支的强度，f⁺、f^-分别表示具有流入功率和流出功率的分支集，Gn表示节点n处的发电机，e_Gn表示发电机向节点n注入功率的碳强度，P_n表示n支路的潮流，P_Gn表示从发电机流入节点n的功率，n表示电力系统的节点总数；

所述节点的碳强度为：

其中，e_n表示节点的碳强度；

所述需求节点的碳排放量和所述发电机的碳排放量分别为：

E_Dm，t＝P_Dm，t·e_Dm，t·Δt，

E_Gk，t＝P_Gk，t·e_Gk·Δt；

其中，E_Dm，t、P_Dm，t、e_Dm，t分别表示t时刻需求节点m的碳排放量、耗电量、节点排放强度；E_Gk，t、P_Gk，t、e_Gk分别是发电机k在时间t的碳排放量、功率输出和节点碳排放强度。

3.如权利要求1所述的基于需求侧的电力系统碳运行调度方法，其特征在于，所述碳价格预测模型是根据历史碳交易价格得到的，具体包括：

使用如下初始碳价格预测模型：

r_d＝lnδ_d-lnδ_d-1；

其中，r_d描述了d天的碳排放收益，δ_d，δ_d-1分别表示d天和d-1天的碳交易价格；

采用指数广义自回归条件异方差，对所述初始碳价格预测模型进行转化，得到碳价格预测模型：

r_d＝β₀+θ·r_d-1+γ_d，

γ_d＝σ_d·v_d，

其中，α₀表示模型残差项参数，α₁表示新参数，β₀和β₁分别表示序列的固有参数，β₂是非对称参数，θ是一个小于1的常数；ν_d服从正态白噪声分布，其均值为0，方差为1，σ_d是模型在d时刻的条件方差。