[发明专利]一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法

说明书

本发明公开了一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法，本发明要解决电力行业的碳排放成本在发电侧无法传导到电力用户侧，因而不能起到促进用户参与节能减排的问题。本发明方法中，利用潮流追踪技术，确定电力用户的负荷量与系统碳排放之间的函数关系。利用最优潮流模型，确定用户负荷引起的系统边际碳排放量，以及相应的边际碳排放成本，该成本反映在用户的电价中。本发明方法通过电价的手段，让用户能意识到其电力消费对电力系统碳排放的影响，促进用户将其用电负荷转移到风电、光伏等清洁电源出力较大的时刻，从而客观上起到降低电力系统碳排放的作用。同时，本发明方法建立了科学合理的成本机制，捋顺了碳排放相关成本的分摊问题。

技术领域

本发明涉及电力系统调度与管理领域，具体涉及一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法。

背景技术

我国电力系统中，火电占据主导地位，导致电力系统成为最大的碳排放源之一。传统的碳排放计量方法以电源作为碳排放源，以发电机组的碳排放强度和发电量作为其碳排放量，并对其征收碳排放费用。这种方法导致了碳排放成本无法有效传导到电力用户侧，造成碳排放价格扭曲。同时，电力用户无法感受到其用电行为导致的碳排放，因此没有动力参与节能减排。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于碳排放电价的电力用户碳排放成本分摊方法，该方法包括以下步骤：

(1)确定系统发电机-负荷分配系数矩阵A，其中A中元素A_mn表示第m台发电机向第n个负荷的分配系数；

(2)利用发电机-负荷分配系数，确定所考察用户的碳排放量，并以此确定系统碳排放成本；

(3)建立考虑系统碳排放成本的最优潮流模型；

(4)求解最优潮流模型，以最优解下拉格朗日乘子作为负荷节点电价，节点电价所包含的边际碳排放成本部分，作为负荷碳排放价格。

(5)按照负荷碳排放价格，将系统碳排放成本进行分摊。

进一步地，所述步骤(1)具体包括以下子步骤：

(1.1)确定电力系统典型运行状态集合：其中S_i为第i个典型运行状态，N_s为系统电力运行状态的个数。

(1.2)确定典型运行状态权重值向量：

(1.3)确定每种状态下的发电机-负荷分配系数矩阵其中中元素表示在状态S_i下第m台发电机向第n个负荷的分配系数。

(1.4)确定系统发电机-负荷分配系数矩阵A，其中A中元素

进一步地，所述步骤(2)中确定系统碳排放成本，具体是指：

确定系统碳排放的函数：其中，E_Gm为第m个发电机的碳排放系数，单位tCO₂/MWh，P_Gm为第m个发电机的发电量，单位MW，N_G为发电机个数，N_L为用户负荷数；

确定系统碳排放成本的函数：其中C_Eu是碳排放的单位成本，单位元/tCO₂。

进一步地，所述步骤(3)中，考虑系统碳排放成本的最优潮流模型如下：

目标函数为：

其中，f_Gm(P_Gm)为第m个发电机的燃料费用。

约束条件为：