基于碳排放影响下的电力调度最佳规划研究

摘要

进入21世纪以来，激增的用电负荷需求与严峻的环境问题之间的矛盾越来越引起各个领域的关注。我国电能主要以火力发电为主，而CO2的过度排放已导致严重的温室效应，对人们的生存及国民经济的可持续性发展造成严重的不利影响。为此，我国大力倡导并开展低碳环保经济。从电力调度行业角度出发，在保证系统安全、经济运行的同时，应当考虑系统运行过程中CO2的排放量问题。通过分析系统运行技术特点及调度规划问题，达到高产能、低排放的环保调度方式显得尤为重要。
　　本研究旨在以二氧化碳排放效应的为基础，制定最佳发电调度规划。根据火力机组所用燃料的区别，建立火力机组于不同类型燃料下的二氧化碳排放当量模型；在此基础上，引进二项指标，即发电成本对二氧化碳排放当量抵换曲线及二氧化碳减量的增量发电成本曲线，以评估二氧化碳排放对于发电成本的影响程度。进而提出单目标规划方法，建构基于碳排放影响下的电力调度规划策略。此规划策略的特点在于使得决策者能够兼顾环保与经济的因素。基于发电调度问题属于大型非线性规划问题，通过运用粒子群算法搭配新型的编码方式，能够快速求得高机率的最佳电力调度规划解。最后，以多机组系统为例，进行模拟测试。验证所提出的方法在不同情形下，其调度结果能够有效地考虑二氧化碳排放减量对发电成本的影响，达到兼顾环保与经济的目的。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 本文主要工作

第二章 火力机组电力调度模型

2.1 数学模型

2.2 电力调度规划限制条件

第三章 基于碳排放影响下的电力调度规划方法

3.1 抵换曲线与二氧化碳减量的增量发电成本曲线

3.2 目标规划模式

3.3 基于碳排放影响下的电力调度规划步骤

第四章 单目标规划法与粒子群优化算法

4.1 单目标规划法

4.2 粒子群算法

第五章 模拟结果与分析讨论

5.1 电力系统离峰负载测试

5.2 电力系统半尖峰负载测试

5.3 电力系统尖峰负载测试

第六章 结论与未来展望

6.1 结论

6.2 未来发展方向

参考文献

致谢