碳排放交易机制下的含风电的节能发电调度研究

【摘要】：鉴于能源枯竭和环境污染问题的日益加剧,电力系统节能发电调度研究成为了电力系统节能减排的重要内容。风电作为一种可再生能源以对环境影响小基本不排放污染气体、成本较低且技术比较成熟的特点,在我国电力系统所占比例越来越高。随着国内外碳排放权交易机制(Emissions Trading Scheme, ETS)的研究,节能发电调度需要考虑市场机制的作用。本文以此为背景,研究了ETS下的含风电的节能发电调度情况。 考虑到调度中心无法直接获得燃煤火电机组的煤耗函数,本文提出一种竞价交易模式。结合CO2排放水平既是排放量指标,又是能耗指标,故该模式先求出机组平均单位电能CO2排放量,然后用各机组的CO2排放参数与此平均值作比,并将此比值作为修正因子来修正报价。结合算例结果,该模式使采用先进减排技术的机组得到优先调度,同时使发电侧的C02排放得到控制,达到了节能减排的目的。 随着大规模风电并网,风电资源的随机性以及不确定性给电力系统节能发电调度带来了新问题。为了适应上述电力系统新情况,更好地实现电力系统的节能减排,本文基于多目标粒子群算法,对含风电的节能发电调度进行了研究。以火电机组总能耗最小和C02排放量最小为共同目标函数,建立含风电的多目标节能发电调度模型,利用多目标粒子群算法进行模型求解,并引入半可行域的概念进行约束条件的处理。同时以1个含有10台火电机组和1个风电场的系统为算例进行验证。结果表明：该方案实现了节省资源及降低排放的目的,对电力系统节能减排有一定的参考价值。 发电权交易是电力行业节能减排的一种过渡途径,本文探讨了发电权交易给电力行业带来的CO2减排效益,由于碳排放权交易机制可以在电力行业与其它行业进行交易,从而带来社会效益。本文以此为基础,建立了考虑碳排放权交易的发电权交易模型。并通过算例验证,该模型能带来CO2减排效益,更好实现了电力行业的节能减排。 【关键词】：节能发电调度 风电 碳排放权交易 多目标粒子群算法 发电权交易
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM614;TM73
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义7-8
• 1.2 国内外风电的发展和研究情况8-10
• 1.2.1 世界风电发展情况8-9
• 1.2.2 我国风电发展情况9-10
• 1.3 国内外含风电的节能发电调度研究情况10-11
• 1.4 国内外碳排放权交易的研究情况11-12
• 1.5 国内外发电权交易研究情况12
• 1.6 主要研究内容和章节安排12-14
• 第二章 多目标粒子群优化算法14-22
• 2.1 多目标优化问题14-17
• 2.1.1 多目标优化的定义及有关概念14-15
• 2.1.2 多目标优化问题的相关解法15-17
• 2.2 多目标粒子群优化算法17-21
• 2.2.1 粒子群算法基本原理17-19
• 2.2.2 多目标粒子群算法19-21
• 2.2.3 多目标粒子群算法折中解求解方法21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 碳排放交易机制下的竞价研究22-31
• 3.1 碳排放权交易机制22-25
• 3.1.1 碳排放权分配方式22-23
• 3.1.2 碳排放权交易在发电企业间的实施23-25
• 3.2 竞价交易数学模型的建立与分析25-27
• 3.3 ETS引入后该模式的变化27
• 3.4 算例分析验证27-30
• 3.4.1 传统交易模式与本章竞价交易模式比较28-29
• 3.4.2 ETS引入后对新模式的影响29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第四章 含风电的节能发电调度研究31-43
• 4.1 含风电的节能发电调度模型31-32
• 4.1.1 目标函数31
• 4.1.2 约束条件31-32
• 4.2 模型的求解32-37
• 4.2.1 粒子群优化算法的处理32-33
• 4.2.2 多目标粒子群算法的改进33-37
• 4.3 MOPSO用于节能发电调度的主要流程37
• 4.4 算例分析验证37-42
• 4.4.1 利用PSO算法分别对煤耗最小和CO_2排放量最小的求解38-40
• 4.4.2 利用MOPSO对模型的求解分析40-42
• 4.5 本章小结42-43
• 第五章 碳排放机制下的发电权交易研究43-53
• 5.1 发电权交易模式43-44
• 5.2 发电权交易中申报价格处理44-45
• 5.3 发电权交易模型的建立与求解45-49
• 5.3.1 发电权交易数学模型45-47
• 5.3.2 数学模型的求解47-49
• 5.4 算例分析验证49-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第六章 总结53-54
• 参考文献54-58
• 攻读学位期间的研究成果58-59
• 致谢59-60

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