电力系统规划与调度低碳环保.pdf

低碳电力系统的设计与评估 车浩田 2013010962 电32 1、模型背景 已知某一省级电网2018 年的负荷预测情况、现有机组及待建电源情况，要求在所给信息的基础上 设计该省电力系统2018 年的低碳发展方案。依据电力系统相关理论方法，在满足约束条件的情况 下，完成以下设计任务： （1）电源发展方案设计。分别以碳排放和建设成本最小为目标，设计两种不同的电源规划方案， 要求满足负荷电力电量及正负备用等约束条件； （2 ）机组出力运行评估。在两种所设计的电源规划方案的基础上，依据给定的冬夏两个典型日负 荷曲线分别安排各类 （台）机组的出力序列，使得系统满足负荷平衡条件，同时计算该省2018 年 发电侧碳排放总量和投资总额，并对各电源发展方案下系统的运行状况进行分析。 2、电源规划方案 2.1 最小建设成本方案 2.1.1 思路说明 这是个线性规划问题，规划思路如图1，图中给出了约束条件和目标，按照图1 建模。 图 1 2.1.2 模型建立 决策变量x ：取值二元整数0-1，向量长度17，分别表示 17 个待选电源，1 表示建，0 表示不建； 系数向量cost ：向量长度17，取值为上述待选电源的建设成本； 系数capacity: 向量长度17，为待选电源的容量； 系数cap_reliable: 向量长度17，取值为可以作为备用的电源容量，这里的新能源电源对应的值为0 ； 约束lmt_utlz_hours：长度17，表示各个备用电源的年最大利用小时数。 1 / 11 总发电量约束表示为 ∑ · ·lmt_utlz_hours ≥1400(亿千瓦时) 备用容量约束表示为 ∑ ·_ ≥2150×1.1(万千瓦) 变量类型约束 x 为二元整数，0-1 型变量 目标函数表示为 min(∑ · ); 2.1.3 模型求解 使用LINGO 编写规划模型(见附件plan_cost.lg4 或附录 )并求解得到： 最优解如图2，即需要建设的电厂如表格1，此时建设成本最低，为280 亿元。注意到这种方案 下只建设火电厂，这是由于当前条件下火电厂建设成本普遍较低。容易计算得此方案新建的电源 排放强度约为1700. 注意到，此方案下年发电量约束的裕度仅为140000 万kWh，而备用容量约束的裕度能达到 335 万千瓦，所以制约成本进一步减小的约束为年发电量。 图 2 表格 1 TP-0A 150 TP-0B 100 TP-0C 150 TP-0D 60