考慮碳排放交易的日前調(diào)度雙階段魯棒優(yōu)化模型
發(fā)布時(shí)間:2021-07-29 20:03
在應(yīng)對(duì)風(fēng)荷不確定因素影響的同時(shí),如何在日前調(diào)度中實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的低碳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是當(dāng)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(yīng)對(duì)風(fēng)荷不確定因素,并利用碳交易機(jī)制平衡電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性。同時(shí)為了響應(yīng)政府的碳減排目標(biāo),提出碳配額交易量約束,并基于雙階段魯棒優(yōu)化模型對(duì)碳配額額度上下限進(jìn)行求解。算法上,基于列和約束生成算法對(duì)模型進(jìn)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(shí)間解耦后求解,提高計(jì)算效率。以IEEE118節(jié)點(diǎn)為算例并采用GAMS/CPLEX編程求解,分析低碳調(diào)度模型、碳配額交易量、碳交易價(jià)格以及不確定量對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響,驗(yàn)證了提出模型的有效性。
【文章來源】:中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018,38(18)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
風(fēng)電出力與預(yù)測負(fù)荷曲線t/h481216202430030002000
冀?易成本費(fèi)用比經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型低89601$,因此低碳調(diào)度模型在總費(fèi)用上成本更低。由表1中的機(jī)組出力比較可知,低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型而言更傾向于環(huán)保的燃?xì)廨啓C(jī),從而保證了低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的環(huán)保性。4.2碳權(quán)交易額度對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對(duì)該系統(tǒng)碳權(quán)交易額度上下限進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對(duì)Em不同取值對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響進(jìn)行分析,燃料成本(包括開關(guān)機(jī)成本)、碳交易成本以及總成本與Em關(guān)系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機(jī)組出力、燃?xì)鈾C(jī)組出力、風(fēng)機(jī)力與Em關(guān)系如圖5所示。如圖4中所示,當(dāng)Em在24040.8t與32235.2t之間時(shí),隨著Em的增大,碳交易費(fèi)用逐漸增加,燃料費(fèi)用成本逐漸較少,總費(fèi)用逐漸減少;當(dāng)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(quán)配額情況下的費(fèi)用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃?xì)廨啓C(jī)與風(fēng)機(jī)出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃?xì)鈾C(jī)組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權(quán)配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時(shí),不存在可行解;當(dāng)Em大于32235.2t時(shí),調(diào)度結(jié)果不再改變,驗(yàn)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(yīng)該充分利用該變化趨勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境狀況,確定合理的碳權(quán)交易成本。如圖5
成本更低。由表1中的機(jī)組出力比較可知,低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型而言更傾向于環(huán)保的燃?xì)廨啓C(jī),從而保證了低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的環(huán)保性。4.2碳權(quán)交易額度對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對(duì)該系統(tǒng)碳權(quán)交易額度上下限進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對(duì)Em不同取值對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響進(jìn)行分析,燃料成本(包括開關(guān)機(jī)成本)、碳交易成本以及總成本與Em關(guān)系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機(jī)組出力、燃?xì)鈾C(jī)組出力、風(fēng)機(jī)力與Em關(guān)系如圖5所示。如圖4中所示,當(dāng)Em在24040.8t與32235.2t之間時(shí),隨著Em的增大,碳交易費(fèi)用逐漸增加,燃料費(fèi)用成本逐漸較少,總費(fèi)用逐漸減少;當(dāng)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(quán)配額情況下的費(fèi)用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃?xì)廨啓C(jī)與風(fēng)機(jī)出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃?xì)鈾C(jī)組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權(quán)配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時(shí),不存在可行解;當(dāng)Em大于32235.2t時(shí),調(diào)度結(jié)果不再改變,驗(yàn)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(yīng)該充分利用該變化趨勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境狀況,確定合理的碳權(quán)交易成本。如圖5所示,隨著Em的增大,相對(duì)環(huán)保的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的出力逐漸減少,燃料?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮需求響應(yīng)虛擬機(jī)組和碳交易的含風(fēng)電電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 盧志剛,郭凱,閆桂紅,何良策. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(15)
[2]魯棒優(yōu)化在電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃中的應(yīng)用綜述[J]. 朱光遠(yuǎn),林濟(jì)鏗,羅治強(qiáng),戴賽,覃嶺,劉純. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(20)
[3]基于碳交易機(jī)制的電—?dú)饣ヂ?lián)綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[J]. 衛(wèi)志農(nóng),張思德,孫國強(qiáng),許曉慧,陳勝,陳霜. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(15)
[4]基于改進(jìn)輕魯棒優(yōu)化模型的風(fēng)、火機(jī)組組合[J]. 覃嶺,林濟(jì)鏗,戴賽,王海林,鄭衛(wèi)紅. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(15)
[5]考慮碳權(quán)交易和風(fēng)荷預(yù)測誤差隨機(jī)性的環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 馬燕峰,范振亞,劉偉東,趙書強(qiáng). 電網(wǎng)技術(shù). 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(diào)度[J]. 婁素華,胡斌,吳耀武,盧斯煜. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(17)
[7]考慮碳排放配額影響的含風(fēng)電系統(tǒng)日前調(diào)度計(jì)劃模型[J]. 張程飛,袁越,張新松,曹陽,趙敏. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(08)
[8]安全性與經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)的魯棒區(qū)間風(fēng)電調(diào)度方法[J]. 陳建華,吳文傳,張伯明,王彬,郭慶來. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(07)
[9]微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題的混合整數(shù)規(guī)劃方法[J]. 吳雄,王秀麗,王建學(xué),別朝紅. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(28)
[10]電力系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度 (一)理論基礎(chǔ)[J]. 魏韡,劉鋒,梅生偉. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(17)
本文編號(hào):3309965
【文章來源】:中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018,38(18)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
風(fēng)電出力與預(yù)測負(fù)荷曲線t/h481216202430030002000
冀?易成本費(fèi)用比經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型低89601$,因此低碳調(diào)度模型在總費(fèi)用上成本更低。由表1中的機(jī)組出力比較可知,低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型而言更傾向于環(huán)保的燃?xì)廨啓C(jī),從而保證了低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的環(huán)保性。4.2碳權(quán)交易額度對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對(duì)該系統(tǒng)碳權(quán)交易額度上下限進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對(duì)Em不同取值對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響進(jìn)行分析,燃料成本(包括開關(guān)機(jī)成本)、碳交易成本以及總成本與Em關(guān)系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機(jī)組出力、燃?xì)鈾C(jī)組出力、風(fēng)機(jī)力與Em關(guān)系如圖5所示。如圖4中所示,當(dāng)Em在24040.8t與32235.2t之間時(shí),隨著Em的增大,碳交易費(fèi)用逐漸增加,燃料費(fèi)用成本逐漸較少,總費(fèi)用逐漸減少;當(dāng)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(quán)配額情況下的費(fèi)用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃?xì)廨啓C(jī)與風(fēng)機(jī)出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃?xì)鈾C(jī)組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權(quán)配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時(shí),不存在可行解;當(dāng)Em大于32235.2t時(shí),調(diào)度結(jié)果不再改變,驗(yàn)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(yīng)該充分利用該變化趨勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境狀況,確定合理的碳權(quán)交易成本。如圖5
成本更低。由表1中的機(jī)組出力比較可知,低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型而言更傾向于環(huán)保的燃?xì)廨啓C(jī),從而保證了低碳調(diào)度模型較經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的環(huán)保性。4.2碳權(quán)交易額度對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響根據(jù)第2節(jié)中提出的模型對(duì)該系統(tǒng)碳權(quán)交易額度上下限進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算得碳配額交易量上下限分別為32235.2t、24040.8t。并對(duì)Em不同取值對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響進(jìn)行分析,燃料成本(包括開關(guān)機(jī)成本)、碳交易成本以及總成本與Em關(guān)系如圖4所示。傳統(tǒng)燃煤機(jī)組出力、燃?xì)鈾C(jī)組出力、風(fēng)機(jī)力與Em關(guān)系如圖5所示。如圖4中所示,當(dāng)Em在24040.8t與32235.2t之間時(shí),隨著Em的增大,碳交易費(fèi)用逐漸增加,燃料費(fèi)用成本逐漸較少,總費(fèi)用逐漸減少;當(dāng)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(quán)配額情況下的費(fèi)用Fig.4Costincaseofdifferentcarbonemissionsquotas碳配額交易量/104t燃?xì)廨啓C(jī)與風(fēng)機(jī)出力/(103MWh)119752.302.522.803.083.363.223522.40408燃?xì)鈾C(jī)組出力/(104MWh)11.211.011.811.6圖5不同碳權(quán)配額情況下的出力Fig.5Outputincaseofdifferentcarbonemissionsquotas小于24040.8t時(shí),不存在可行解;當(dāng)Em大于32235.2t時(shí),調(diào)度結(jié)果不再改變,驗(yàn)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(yīng)該充分利用該變化趨勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境狀況,確定合理的碳權(quán)交易成本。如圖5所示,隨著Em的增大,相對(duì)環(huán)保的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的出力逐漸減少,燃料?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮需求響應(yīng)虛擬機(jī)組和碳交易的含風(fēng)電電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 盧志剛,郭凱,閆桂紅,何良策. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(15)
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[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(diào)度[J]. 婁素華,胡斌,吳耀武,盧斯煜. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(17)
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[8]安全性與經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)的魯棒區(qū)間風(fēng)電調(diào)度方法[J]. 陳建華,吳文傳,張伯明,王彬,郭慶來. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(07)
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[10]電力系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度 (一)理論基礎(chǔ)[J]. 魏韡,劉鋒,梅生偉. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(17)
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