(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111536654.2 (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518000 广东省深圳市罗湖区深南 东 路4020号电力调度通信大楼 (72)发明人 程维杰　程韧俐　马伟哲　李祝昆　 周招鹤　杨帆　何晓峰　郑晓辉　 宋俊文　刘振兴　刘金生　陈择栖　 (74)专利代理 机构 深圳汇智容达专利商标事务 所(普通合伙) 44238 代理人 潘中毅 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01)H02J 3/48(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种电力系统低碳优化调度方法 (57)摘要 本发明提供了一种电力系统低碳优化调度 方法。 该方法包括： 获取电力系统中发电端的基 础数据和负荷数据； 将所获取的基础数据和负荷 数据输入预先建立的低碳经济调度模型进行求 解， 获得低碳经济调度方案， 所述低碳经济调度 模型包括 以发电端综合运行成本总和最小为目 标函数以及相应的约束条件， 所述发电端综合运 行成本包括发电端发电能耗成本与发电端碳交 易成本， 所述发电端碳交易 成本是基于所述发电 端的碳排放量和碳排放配额构建碳交易成本模 型， 计算获得； 根据所述低碳经济调度方案对电 力系统进行优化调度。 本发明能够在减少 系统运 行成本的同时降低碳排放量， 对低碳经济的发展 具有重要促进作用。 权利要求书4页 说明书9页 附图2页 CN 114243691 A 2022.03.25 CN 114243691 A 1.一种电力系统低碳优化调度方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1， 获取电力系统中发电端的基础数据和负荷数据； 步骤S2， 将所获取的基础数据和负荷数据输入预先建立的低碳经济调度模型进行求 解， 获得低碳经济调度方案， 所述低碳经济调度模型包括以发电端综合运行成本总和最小 为目标函数以及相应的约束条件， 所述 发电端综合运行成本包括 发电端发电能耗成本与发 电端碳交易成本， 所述发电端碳交易成本是基于所述 发电端的碳排放量和碳排放配额构建 碳交易成本模型， 计算获得； 步骤S3， 根据所述低碳经济调度方案对所述电力系统进行优化调度。 2.根据权利要求1所述的 电力系统低碳优化调度方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 所 述碳交易成本模型中， t时刻发电端碳交易成本表示 为： ΔMt＝D‑EM 式中， FT为t时刻的发电端碳交易成本， D为t 时段发电端的碳排放量， EM为t时段发电端 的碳排放配额， KCDM为单位交易价格， Kp为超额部分单位碳排放所需支付的罚金； ΔMCDM,t为t 时刻通过交易获得的碳排放额度； ΔMCDM,t'为t时刻通过交易在 市场上出售的碳排放额度； ΔMP,t为t时刻通过支付罚金 方式获得的碳 排放额度。 3.根据权利要求2所述的电力系统低 碳优化调度方法， 其特征在于， 所述电力系统 的发 电端设有火电机组、 光伏电站以及风电场， 所述t时段发电端的碳 排放配额由下式计算： 式中： EM为t时段发电端的碳排放配额， η为单位电量排放分配额， α、 β 分别 为t时刻光伏 发电和风力发电碳配额修正系数， PG,i,t为t时刻第i个火电机组的调度出力， KPV,j,t为t时刻 第j个光伏电站备用系数， PPV,j,t为t时刻第j个光伏电站的调度出力， KW,k,t为t时刻第k个风 电场备用系数， PW,k,t为t时刻第k个 风电场的调度出力， NG为电力系统中火电机组数目， NPV为 电力系统中光伏电站数目， NW为电力系统中风电场数目。 4.根据权利要求2所述的 电力系统低碳优化调度方法， 其特征在于， 所述t时段发电端 的碳排放量通过下列步骤获得： 采用电力系统碳排放流的递推算法， 计算电力系统中所有节点的节点碳势， 确定节点 碳势分布向量； 根据节点 碳势分布向量， 结合共同分摊原则， 计算获得发电端的碳 排放流率； 将所获得的发电端的碳 排放流率与t时段的时长相乘， 获得t时段发电端的碳 排放量。 5.根据权利要求2所述的 电力系统低碳优化调度方法， 其特征在于， 所述t时段发电端 的碳排放量由下式计算： D＝Dr+Dg Dr＝ADi×EFi Dg＝ADe×EFe权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114243691 A 2式中， Dr为化石燃料燃烧产生的碳排放， Dg为购入使用电力产生的碳排放， ADi为第i种 化石燃料的活动数， EFi为第i种化石燃料的二氧化碳排放因子， ADe为购入使用电量， EFe为 电网排放因子。 6.根据权利要求2 ‑5中任一项所述的电力系统低 碳优化调度方法， 其特征在于， 所述发 电端发电能耗成本包括发电端机组运行成本、 机组开停机成本和弃光成本； 所述低碳经济 调度模型中的目标函数为： F＝min(FY+FK+FQ+FT) 式中： F表示发电端综合运行成本总和最小， FY表示为发电端机组运行成本， FK表示机组 开停机成本， FQ表示弃光成本， FT表示碳交易成本； 所述约束条件 包括电力约束条件和低碳约束条件。 7.根据权利要求6所述的电力系统低碳优化调度方法， 其特 征在于， 所述目标函数中： 所述发电端机组运行成本FY表示为： 式中： PG,i,t为第i个火电机组在t时刻发出的有功功率， ai、 bi、 ci为第i个火电机组i运行 成本的经济参数， PPV,j,t为第j个光伏电站在t 时刻发出 的有功功率， ηPV,j为第j个光伏电站 的单位电量运行成本， PW,k,t为第k个风电场在t时刻发出的有功功率， ηW,k为第k个风电场的 单位电量运行成本， NG为电力系统中火电机 组数目， NPV为电力系统中光伏电站数目， NW为电 力系统中风电场数目， 24表示所述低碳经济调度模型运行周期为24个时段； 所述机组开停机成本FK表示为： 式中： Vi,t为第i个火电机组在t时段的启停状态， 其中： Ui,t＝1， Ui,t‑1＝0， 则Vi,t＝1， 反 之Vi,t＝0， Ui,t为第i个火电机组在t时段的开停机状态， 0表示停机， 1表示开机； ST,i,t为户主 页i的启动成本， SD,i,t为停机成本； 所述弃光成本FQ表示为： FQ＝CPVEPV,t 式中： CPV为单位弃光 惩罚费用， EPV,t为t时刻弃光电量期望值。 8.根据权利要求7所述的电力系统低 碳优化调度方法， 其特征在于， 所述电力约束条件 包括系统功 率平衡约束、 火电机组容量上下限约束、 火电机组爬坡约束、 光伏 容量上下限约 束、 风电容 量上下限约束以及旋转备用量约束， 其中： 所述系统功率平衡约束表示 为： 式中： PL,t为t时刻的系统负荷， PG,i,t为t时刻第i个火电机组的出力， PPV,j,t为t时刻第j 个光伏电站的出力， PW,k,t为t时刻第k个 风电场的出力， NG为电力系统中火电机组数目， NPV为 电力系统中光伏电站数目， NW为电力系统中风电场数目；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114243691 A 3