(19)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 202211254943.8 (22)申请日 2022.10.13 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 210009 江苏省南京市 鼓楼区中山路 251号 申请人 清华四川能源互联网研究院 (72)发明人 葛毅　王鹏　史静　张文嘉　 魏招毅　许偲轩　李泽森　刘国静　 李琥　黄俊辉　谢珍建　张宁　 杜尔顺　 (74)专利代理 机构 成都睿道专利代理事务所 (普通合伙) 51217 专利代理师 贺理兴(51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 一种基于碳排放成本确定电力系统方案的 方法和系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于碳排放成本确定电 力系统方案的方法和系统， 包括确定电力系统方 案； 所述电力系统方案至少与发电机组和储能设 备相关， 所述发电机组至少包括燃煤发电机组和 新能源发电机组； 基于所述电力系统方案， 获取 方案参数； 构建目标函数和约束条件； 所述目标 函数与所述电力系统方案的总成本相关； 所述总 成本包括碳排放成本； 基于所述方案参数和所述 约束条件， 求解所述目标函数， 得到目标电力系 统方案； 所述目标电力系统方案为总成本最低的 电力系统方案； 以通过发挥储能的调峰作用， 减 少可再生能源 弃电， 进一步降低系统产生的碳排 放成本。 权利要求书4页 说明书7页 附图2页 CN 115545785 A 2022.12.30 CN 115545785 A 1.一种基于碳 排放成本确定电力系统方案的方法， 其特 征在于， 包括 确定电力系统方案； 所述电力系统方案至少与发电机组和储能设备相关， 所述发电机 组至少包括燃 煤发电机组和新能源发电机组； 基于所述电力系统方案， 获取 方案参数； 构建目标函数和约束条件； 所述目标函数与所述电力系统方案的总成本相关； 所述总 成本包括 碳排放成本； 基于所述方案参数和所述约束条件， 求解所述目标函数， 得到目标电力系统方案； 所述 目标电力系统方案为总成本最低的电力系统方案 。 2.根据权利要求1所述的基于碳排放成本确定电力系统方案的方法， 其特征在于， 所述 目标函数的公式为： 其中， N表示燃煤发电机组数量； T表示时段总数， t＝1,2,.....,T； pi,t表示燃煤发电机 组i在t时段的出力； Ci,t(pi,t)表示燃煤发电机组i的运行成本； ηi,t表示燃煤发电机组i在t 时段是否切换到启动状态； 表示燃煤发电机组i的启动费用； kc表示二氧化碳的碳排放 成本； ε表示燃 煤发电的碳 排放强度； Qc表示免费碳 排放配额。 3.根据权利要求1所述的基于碳排放成本确定电力系统方案的方法， 其特征在于， 所述 约束条件至少包括发电机组出力限制约束， 所述发电机组出力限制约束的公式为： 其中， 第i台机 组， t时段的出力为{Pi,t}i＝1...N； t＝1...T； Ii,t表示机组i在t时段的 开停机状态； 和 分别表示机组i的出力上、 下限。 4.根据权利要求1所述的基于碳排放成本确定电力系统方案的方法， 其特征在于， 所述 约束条件至少还 包括爬坡升降出力约束， 所述爬坡升降出力约束的公式为： 其中， 与 分别表示机组i的爬坡降出力与升出力的能力； Capi表示机组i的容量 规划结果； 第i台机组， t时段的出力为{Pi,t}i＝1...N； t＝1...T。 5.根据权利要求1所述的基于碳排放成本确定电力系统方案的方法， 其特征在于， 所述 约束条件至少还 包括机组最小启停时间约束， 所述机组最小启停时间约束的公式为： 其中， 与 分别表示机组i在t时段的开机持续时间与停机持续时间； Timin_on表示 最小开机时间； Timin_off表示最小停机时间。 6.根据权利要求1所述的基于碳排放成本确定电力系统方案的方法， 其特征在于， 所述 约束条件至少还 包括功率平衡约束， 所述功率平衡约束的公式为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115545785 A 2其中， wt表示t时段的可再生能源调度 功率； 和 分别表示t时段的储能设备j的充 电、 放电功率， j＝1 …J， J为储能设备 数量； Dt表示t时段的系统总有功负荷； 其中， 表示预测的t时段的可 再生能源的最大功率。 7.根据权利要求1所述的基于碳排放成本确定电力系统方案的方法， 其特征在于， 所述 约束条件至少还 包括电池 储能约束， 所述电池 储能约束的公式为： 其中， 分别表示储能设备j的最大充电、 放电功率； 其中， SoCj,t表示储能设备j的在t时段的电量状态； γc、 γd分别表示充电、 放电效率； 和 分别表示t时段的储能设备j的充电、 放电功率， j＝1 …J， J为储能设备 数量； 其中， 表示储能设备j的最大电量。 8.一种基于碳排放成本确定电力系统方案的系统， 其特征在于， 包括确定模块、 获取模 块、 构建模块和求 解模块； 所述确定模块用于确定电力系统方案； 所述电力系统方案至少与发电机组和储能设备 相关， 所述发电机组至少包括燃 煤发电机组和新能源发电机组； 所述获取模块用于基于所述电力系统方案， 获取 方案参数； 所述构建模块用于构建目标函数和约束条件； 所述目标函数与 所述电力系统方案的总 成本相关； 所述总成本包括 碳排放成本； 所述求解模块用于基于所述方案参数和所述约束条件， 求解所述目标函数， 得到目标 电力系统方案； 所述目标电力系统方案为总成本最低的电力系统方案 。 9.根据权利要求8所述的基于碳排放成本确定电力系统方案的系统， 其特征在于， 所述 目标函数的公式为： 其中， N表示燃煤发电机组数量； T表示时段总数， t＝1,2,.....,T； pi,t表示燃煤发电机 组i在t时段的出力； Ci,t(pi,t)表示燃煤发电机组i的运行成本； ηi,t表示燃煤发电机组i在t 时段是否切换到启动状态； 表示燃煤发电机组i的启动费用； kc表示二氧化碳的碳排放权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115545785 A 3