考慮碳排放交易的日前調度雙階段魯棒優(yōu)化模型
發(fā)布時間:2021-07-29 20:03
在應對風荷不確定因素影響的同時,如何在日前調度中實現(xiàn)電網(wǎng)的低碳經(jīng)濟運行,是當代電力系統(tǒng)面臨的重要挑戰(zhàn)。該文提出利用雙階段魯棒優(yōu)化模型應對風荷不確定因素,并利用碳交易機制平衡電網(wǎng)的經(jīng)濟性與環(huán)保性。同時為了響應政府的碳減排目標,提出碳配額交易量約束,并基于雙階段魯棒優(yōu)化模型對碳配額額度上下限進行求解。算法上,基于列和約束生成算法對模型進行求解,將主模型線性化為混合整數(shù)線性規(guī)劃(mixedintegerlinear programming,MILP)模型,將子模型基于時間解耦后求解,提高計算效率。以IEEE118節(jié)點為算例并采用GAMS/CPLEX編程求解,分析低碳調度模型、碳配額交易量、碳交易價格以及不確定量對調度結果的影響,驗證了提出模型的有效性。
【文章來源】:中國電機工程學報. 2018,38(18)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
風電出力與預測負荷曲線t/h481216202430030002000
冀?易成本費用比經(jīng)濟調度模型低89601$,因此低碳調度模型在總費用上成本更低。由表1中的機組出力比較可知,低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型而言更傾向于環(huán)保的燃氣輪機,從而保證了低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型的環(huán)保性。4.2碳權交易額度對調度結果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對該系統(tǒng)碳權交易額度上下限進行計算,計算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對Em不同取值對調度結果的影響進行分析,燃料成本(包括開關機成本)、碳交易成本以及總成本與Em關系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機組出力、燃氣機組出力、風機力與Em關系如圖5所示。如圖4中所示,當Em在24040.8t與32235.2t之間時,隨著Em的增大,碳交易費用逐漸增加,燃料費用成本逐漸較少,總費用逐漸減少;當Em碳配額交易量/104t燃料成本與總成本/105$2.302.522.803.083.363.223522.4040826242220185248444036碳交易成本/104$圖4不同碳權配額情況下的費用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃氣輪機與風機出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃氣機組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時,不存在可行解;當Em大于32235.2t時,調度結果不再改變,驗證了第2節(jié)中所提模型與算法的有效性。另外,隨著Em的減小,總成本增量逐漸增加,政府應該充分利用該變化趨勢以及經(jīng)濟環(huán)境狀況,確定合理的碳權交易成本。如圖5
成本更低。由表1中的機組出力比較可知,低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型而言更傾向于環(huán)保的燃氣輪機,從而保證了低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型的環(huán)保性。4.2碳權交易額度對調度結果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對該系統(tǒng)碳權交易額度上下限進行計算,計算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對Em不同取值對調度結果的影響進行分析,燃料成本(包括開關機成本)、碳交易成本以及總成本與Em關系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機組出力、燃氣機組出力、風機力與Em關系如圖5所示。如圖4中所示,當Em在24040.8t與32235.2t之間時,隨著Em的增大,碳交易費用逐漸增加,燃料費用成本逐漸較少,總費用逐漸減少;當Em碳配額交易量/104t燃料成本與總成本/105$2.302.522.803.083.363.223522.4040826242220185248444036碳交易成本/104$圖4不同碳權配額情況下的費用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃氣輪機與風機出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃氣機組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時,不存在可行解;當Em大于32235.2t時,調度結果不再改變,驗證了第2節(jié)中所提模型與算法的有效性。另外,隨著Em的減小,總成本增量逐漸增加,政府應該充分利用該變化趨勢以及經(jīng)濟環(huán)境狀況,確定合理的碳權交易成本。如圖5所示,隨著Em的增大,相對環(huán)保的燃氣輪機機組的出力逐漸減少,燃料?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮需求響應虛擬機組和碳交易的含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 盧志剛,郭凱,閆桂紅,何良策. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(15)
[2]魯棒優(yōu)化在電力系統(tǒng)發(fā)電計劃中的應用綜述[J]. 朱光遠,林濟鏗,羅治強,戴賽,覃嶺,劉純. 中國電機工程學報. 2017(20)
[3]基于碳交易機制的電—氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟運行[J]. 衛(wèi)志農(nóng),張思德,孫國強,許曉慧,陳勝,陳霜. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(15)
[4]基于改進輕魯棒優(yōu)化模型的風、火機組組合[J]. 覃嶺,林濟鏗,戴賽,王海林,鄭衛(wèi)紅. 中國電機工程學報. 2016(15)
[5]考慮碳權交易和風荷預測誤差隨機性的環(huán)境經(jīng)濟調度[J]. 馬燕峰,范振亞,劉偉東,趙書強. 電網(wǎng)技術. 2016(02)
[6]碳交易環(huán)境下含大規(guī)模光伏電源的電力系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 婁素華,胡斌,吳耀武,盧斯煜. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(17)
[7]考慮碳排放配額影響的含風電系統(tǒng)日前調度計劃模型[J]. 張程飛,袁越,張新松,曹陽,趙敏. 電網(wǎng)技術. 2014(08)
[8]安全性與經(jīng)濟性協(xié)調的魯棒區(qū)間風電調度方法[J]. 陳建華,吳文傳,張伯明,王彬,郭慶來. 中國電機工程學報. 2014(07)
[9]微網(wǎng)經(jīng)濟調度問題的混合整數(shù)規(guī)劃方法[J]. 吳雄,王秀麗,王建學,別朝紅. 中國電機工程學報. 2013(28)
[10]電力系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟調度 (一)理論基礎[J]. 魏韡,劉鋒,梅生偉. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(17)
本文編號:3309965
【文章來源】:中國電機工程學報. 2018,38(18)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
風電出力與預測負荷曲線t/h481216202430030002000
冀?易成本費用比經(jīng)濟調度模型低89601$,因此低碳調度模型在總費用上成本更低。由表1中的機組出力比較可知,低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型而言更傾向于環(huán)保的燃氣輪機,從而保證了低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型的環(huán)保性。4.2碳權交易額度對調度結果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對該系統(tǒng)碳權交易額度上下限進行計算,計算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對Em不同取值對調度結果的影響進行分析,燃料成本(包括開關機成本)、碳交易成本以及總成本與Em關系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機組出力、燃氣機組出力、風機力與Em關系如圖5所示。如圖4中所示,當Em在24040.8t與32235.2t之間時,隨著Em的增大,碳交易費用逐漸增加,燃料費用成本逐漸較少,總費用逐漸減少;當Em碳配額交易量/104t燃料成本與總成本/105$2.302.522.803.083.363.223522.4040826242220185248444036碳交易成本/104$圖4不同碳權配額情況下的費用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃氣輪機與風機出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃氣機組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時,不存在可行解;當Em大于32235.2t時,調度結果不再改變,驗證了第2節(jié)中所提模型與算法的有效性。另外,隨著Em的減小,總成本增量逐漸增加,政府應該充分利用該變化趨勢以及經(jīng)濟環(huán)境狀況,確定合理的碳權交易成本。如圖5
成本更低。由表1中的機組出力比較可知,低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型而言更傾向于環(huán)保的燃氣輪機,從而保證了低碳調度模型較經(jīng)濟調度模型的環(huán)保性。4.2碳權交易額度對調度結果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對該系統(tǒng)碳權交易額度上下限進行計算,計算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對Em不同取值對調度結果的影響進行分析,燃料成本(包括開關機成本)、碳交易成本以及總成本與Em關系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機組出力、燃氣機組出力、風機力與Em關系如圖5所示。如圖4中所示,當Em在24040.8t與32235.2t之間時,隨著Em的增大,碳交易費用逐漸增加,燃料費用成本逐漸較少,總費用逐漸減少;當Em碳配額交易量/104t燃料成本與總成本/105$2.302.522.803.083.363.223522.4040826242220185248444036碳交易成本/104$圖4不同碳權配額情況下的費用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃氣輪機與風機出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃氣機組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時,不存在可行解;當Em大于32235.2t時,調度結果不再改變,驗證了第2節(jié)中所提模型與算法的有效性。另外,隨著Em的減小,總成本增量逐漸增加,政府應該充分利用該變化趨勢以及經(jīng)濟環(huán)境狀況,確定合理的碳權交易成本。如圖5所示,隨著Em的增大,相對環(huán)保的燃氣輪機機組的出力逐漸減少,燃料?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮需求響應虛擬機組和碳交易的含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 盧志剛,郭凱,閆桂紅,何良策. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(15)
[2]魯棒優(yōu)化在電力系統(tǒng)發(fā)電計劃中的應用綜述[J]. 朱光遠,林濟鏗,羅治強,戴賽,覃嶺,劉純. 中國電機工程學報. 2017(20)
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[4]基于改進輕魯棒優(yōu)化模型的風、火機組組合[J]. 覃嶺,林濟鏗,戴賽,王海林,鄭衛(wèi)紅. 中國電機工程學報. 2016(15)
[5]考慮碳權交易和風荷預測誤差隨機性的環(huán)境經(jīng)濟調度[J]. 馬燕峰,范振亞,劉偉東,趙書強. 電網(wǎng)技術. 2016(02)
[6]碳交易環(huán)境下含大規(guī)模光伏電源的電力系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 婁素華,胡斌,吳耀武,盧斯煜. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(17)
[7]考慮碳排放配額影響的含風電系統(tǒng)日前調度計劃模型[J]. 張程飛,袁越,張新松,曹陽,趙敏. 電網(wǎng)技術. 2014(08)
[8]安全性與經(jīng)濟性協(xié)調的魯棒區(qū)間風電調度方法[J]. 陳建華,吳文傳,張伯明,王彬,郭慶來. 中國電機工程學報. 2014(07)
[9]微網(wǎng)經(jīng)濟調度問題的混合整數(shù)規(guī)劃方法[J]. 吳雄,王秀麗,王建學,別朝紅. 中國電機工程學報. 2013(28)
[10]電力系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟調度 (一)理論基礎[J]. 魏韡,劉鋒,梅生偉. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(17)
本文編號:3309965
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