[发明专利]一种高比例新能源电网低碳调度方法

说明书

本发明属于电力系统调度技术领域，尤其涉及一种高比例新能源电网低碳调度方法，包括以下步骤：S1、提出近零碳排放能源和化石燃料类能源的“能源电碳调度特性”；S2、提出碳捕集电厂的“电厂电碳调度特性”；S3、构建低碳电力调度决策模型框架；S4、建立考虑碳成本的低碳电力调度模型；S5、建立考虑多能源“电碳调度特性”的低碳调度约束模型；S6、根据系统的运行数据求解考虑最优碳排放的机组出力和负荷。本发明公开一种基于考虑碳排放流的需求响应的电力系统优化运行方法；可以减小不同能源的“电碳调度特性”对低碳电力调度决策模型框架结构影响，从而制订较为完善的低碳调度方案。

技术领域

本发明属于电力系统调度技术领域，尤其涉及一种高比例新能源电网低碳调度方法。

背景技术

近年来随着世界经济的快速发展，全球气候与能源问题日益凸显，高比例新能源电网获得高速发展，低碳调度已成为目前电网亟需解决的问题。因此，加快能源结构转型，发展低碳电力已成为不可逆转的趋势。

发展低碳电力的关键在于多能源的“电碳调度特性”构建，它对于制定合理的低碳调度方案具有重要的意义。而现有的技术中，针对高比例新能源电网，不同能源的“电碳调度特性”会影响低碳电力调度决策模型框架结构，进而影响低碳调度方案的制定。

因此，本发明提出一种高比例新能源电网低碳调度优化运行方法，减小不同能源的“电碳调度特性”对低碳电力调度决策模型框架结构影响，从而制订较为完善的低碳调度方案。

发明内容

为了解决或者改善不同能源的“电碳调度特性”对低碳电力调度决策模型框架结构影响的问题，本发明提供了一种高比例新能源电网低碳调度方法，具体技术方案如下：

本发明提供一种高比例新能源电网低碳调度方法，包括以下步骤：

S1、分析各类电源在系统调度中的“发电-碳排放”关系，提出近零碳排放能源和化石燃料类能源的“能源电碳调度特性”；

S2、分析碳捕集电厂的“发电-碳排放”关系，提出碳捕集电厂的“电厂电碳调度特性”；

S3、根据“能源电碳调度特性”与“电厂电碳调度特性”结合成的多能源“电碳调度特性”，构建低碳电力调度决策模型框架；

S4、建立考虑碳成本的低碳电力调度模型；

S5、建立考虑多能源“电碳调度特性”的低碳调度约束模型；

S6、根据系统的运行数据求解考虑最优碳排放的机组出力和负荷，从而对电力系统进行优化调度，保障系统经济低碳运行。

优选的，计算近零碳排放能源和化石燃料类能源“能源电碳调度特性”的主要步骤如下：

S101、以某类电源的发电量g为自变量,以其在发电过程中同时产生的CO2排放量E为因变量，定义因变量与自变量之间的电碳特征函数E＝f(g)，描述该类电源的电碳调度特性关系；

S102、建立近零碳排放电碳调度特性，近零碳排放电源包括水电、核电与风电等可再生电源，CO2在此类电源电能生产中不排放或仅极低量排放，电碳特征函数可表示为E＝f(g)＝0；

S103、普通化石燃料类电源的碳基将通过在O2中燃烧形成气态的CO2，此类电源CO2排放量的计算公式可表示为E＝Ff，式中：F为电源在燃烧过程中所消耗的燃料量，f为该电源所用燃料的CO2排放因子，即为单位燃料充分燃烧所排放的CO2量，此类电源的发电量为g＝Fqη，式中：q为该燃料的单位发热值；η为该类电源的能量转换效率，即发电效率；化石燃料类电源的电碳特征函数为：

优选的，计算近碳捕集电厂的“电厂电碳调度特性”的主要步骤如下：