[发明专利]一种计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法

说明书

本发明公开发明了一种计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法，建立系统碳排放模型，并在双曲正切函数的基础上进行模型设计，建立碳成本折扣因子模型；针对产消者的负荷调节量，构建电价折扣因子模型；根据碳成本折扣因子模型以及电价折扣因子模型，确定总体折扣因子模型；根据总体折扣因子确定售电商总收益模型；构建产消者自身用电收益模型、产消者舒适度损失数学模型；根据总体折扣因子模型、产消者自身用电收益模型、产消者舒适度损失数学模型确定产消者总收益模型；基于粒子群算法对售电商最优电价以及最优折扣进行迭代优化，实现售电商与产消者智能终端的协同，最终得到模型中售电商最优电价信号以及最优折扣信号。

技术领域

本发明涉及电力系统调度管理技术领域，具体涉及一种计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法。

背景技术

全球变暖问题日趋严重，减少温室气体的排放被看作是解决这一问题的主要办法。对此，作为碳排放大户，电力行业可再生能源发电趋势日益增长。目前电力行业仍不能完全依赖可再生能源发电。可将电力市场看作由外部电网、售电商以及用户组成的运营系统，售电商担任外部电网受体和用户供体。除此采用电力市场与碳市场交互作用的市场机制，促进电力行业低碳发展。但对于电力市场，碳排放成本并未直接与电价机制联动。导致只能从发电侧管理减少碳排放，无法从用户侧推动电力行业低碳发展进程。因此，对考虑碳排放因素的运营系统进行精确建模，建立新的价格型需求响应机制模型，能够有效加强碳排放成本与电价机制的联动性，从需求侧管理提高电力行业的碳减排力度，具有十分重要的意义。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法，具有快速性、稳定性和有效性，达到从需求侧管理提高电力行业碳减排力度的目的。

技术方案：本发明提供了一种计及实时碳减排的需求响应机制模型建立方法，包括如下步骤：

步骤1：建立系统碳排放模型，用于模拟运营系统中的碳减排程度与产消者发电量的数值关系，碳减排程度ΔN数学表达式如下：

其中，ΔN为碳减排程度，e为产消者实际光伏发电量，N为碳排放基准值，g为二氧化碳排放因子，N，g均以当地规定为准，Q为运营系统需要的总电量；

步骤2：根据系统碳排放模型中所获取的碳减排程度值，在双曲正切函数的基础上进行模型设计，建立碳成本折扣因子模型；

步骤3：分析产消者的光伏发电量、实际用电量以及基线负荷，针对产消者的负荷调节量，构建电价折扣因子模型；

步骤4：根据步骤2碳成本折扣因子模型以及步骤3电价折扣因子模型，确定总体折扣因子模型；

步骤5：根据步骤4总体折扣因子模型的总体折扣因子确定售电商总收益模型；

步骤6：构建产消者自身用电收益模型、产消者舒适度损失数学模型；

步骤7：根据步骤4总体折扣因子模型、步骤6产消者自身用电收益模型、产消者舒适度损失数学模型确定产消者总收益模型；

步骤8：边云协同架构下求解最优折扣及最优电价策略，基于粒子群算法对售电商最优电价以及最优折扣进行迭代优化，实现售电商与产消者智能终端的协同，最终得到模型中售电商最优电价信号以及最优折扣信号。

进一步地，所述步骤2中在设计模型时考虑增加一个折扣系数，碳成本折扣因子数学表达式如下：

其中，为产消者i的碳成本折扣因子，k为碳成本折扣系数，tanh为双曲正切函数，其表达式为：