碳排放约束下考虑社会效益最优的发电权交易优化

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 碳排放约束下考虑社会效益最优的 发电权交易优化 摘 要： 发电权的交易在电力市 场中扮演重要的角色。为保证整个电力 市场交易过程能够向着节能减排和社会 效益最大化的方向发展，必须对发电权 的交易方向提供一定的参考依据。提出 建立新型交易模型，模型以碳排放量和 出力成本为约束条件，以安全运行为基 础，通过对有功出力的优化来实现在发 电权交易过程中满足节能减排的同时追 求最大的社会效益。通过基于约束松弛 变量内点法模型求取最优解，同时对三 种模型的特点进行分析和比较，并在 IEEE 30，39，57 和 118 节点系统验证 模型的优越性。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中国论文网 /8/view-12830442.htm 关键词： 发电权交易； 电力市 觯 碳排放约束； 有功出力优化； 社会效益； 节能减排 中图分类号： TN99?34 文献标 识码： A 文章编号： 1004?373X（ 2018）13?0078?05 Abstract： The trade of power generation rights plays a more important role in the electricity market. In order to ensure that the whole electricity market transaction process can develop towards to the direction of energy saving and emission reduction and maximization of social benefits， it is necessary to provide a certain reference to trade direction of power generation right. A new transaction model is proposed. By taking the carbon emissions and generation cost as constraints， and safe operation as the foundation， the active power is optimized to realize both of energy saving -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 and emission reduction， and maximum social benefits in the process of power generation right transaction. The constraint relaxation interior point model is used to obtain the optimal solution， and analyze and compare the characteristics of the three models. The superiority of models is verified with IEEE 30， IEEE 39， IEEE 57 and IEEE 118 node system. Keywords ： power generation right transaction； electricity market； carbon emission constraint； active power optimization； social benefit； energy conservation and emission reduction 0 引 言 当前随着大气污染问题的愈发严 重，节能减排已经成为我国可持续发展 的必然要求和途径。电力行业又以中火 力发电作为大气污染的重要来源，已经 成为节能减排的重点改造区域。为了顺 利实现电力行业产业升级过度，同时克 服老旧电厂污染高、发电成本大的问题， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 有必要在电力行业大力推广发电权交易 减少老旧机组的发电额度。发电权交易 在参与交易对象之间起着优化社会资源 和减少碳排放量等作用，是火力发电厂 实施减排的重要研究方向1。对于高效 大火电厂和低效小火电厂之间的发电权 交易也是一个关于节能减排的重要研究 方向。通过将发电成本高的高能耗机组 将其国家分配的发电额度出售给发电成 本低的低能耗机组，从而达到降低电力 行业能耗水平，减少碳排放量的目的。 水力发电厂和火力发电厂之间的发电权 交易是未来节能减排目标实现的重要手 段2。 文献3中通过制定出在发电权交 易过程中节能和减排等各项指标。同时 对各种发电权交易模型的节能减排情况 进行比对分析，能够有效地对交易方向 进行指导，对交易过程进行管理。文献 4说明了发电成本的组成结构，提供了 关于机组发电成本的判断依据，为发电 权交易提供了交易的方向（从高成本机 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 组到低成本机组） 。文献5验证了所提 发电权交易模型能够达到减少煤耗和增 加社会效益的效果，但并未对发电权交 易中的二氧化碳排放量进行考虑。文献 6提出在电力市场中发电权交易可以对 发电侧节能减排和利益格局进行调整。 并提出将碳排放量作为一种约束引入发 电权交易，达到满足碳排放标准的发电 权交易模型。文献7建立一种以碳排放 量和静态电压稳定为双目标约束的交易 模型，模型引入碳排放额度概念，通过 有功出力优化来实现节能减排和系统安 全运行。文献8提出一种有功出力优化 模型，直观反映出力成本和安全裕度的 关系，可以为决策提供优化方案和参考 依据。文献9提供了一种基于 NBI 的 优化算法和两种目标之间置换度的关系， 可以把问题多目标优化转化为单目标优 化，文献10 通过提出以节能减排为约 束条件，系统有功出力最优的交易模型。 但上述模型没能同时考虑到如何在满足 节能减排的条件下取得最大社会效益。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 在上述背景下，以保证系统安全 性为基础，利用发电权交易来实现国家 节能减排的目标和发电权交易参与双方 取得最大社会效益问题是值得深入研究 的。本文在结合现行电力行业减排政策 和发电交易基本原理的同时，提出以碳 排放和出力成本为约束，并将碳排放量 计入一种可交易商品的情况下求取系统 最大社会效益的模型。新模型在以系统 安全运行为前提条件下，能够兼顾发电 权交易的经济性和国家节能减排基本要 求。 1 发电权交易发电成本模型 1.1 发电成本计算 目前我国发电厂分为清洁能源发 电厂和非清洁能源发电厂，其中非清洁 能源又以火力发电厂为主，本文对于发 电机组的讨论仅限于火电机组。火力机 组又以燃煤机组污染较为严重。对于绝 大多数火力发电厂而言，其成本大致由 燃料成本、辅机成