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申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司

摘要：本发明公开了一种考虑碳排放交易的虚拟电厂中长期联合调度方法，属于电力系统电源优化调度领域，包括：提出虚拟电厂参与碳排放市场的交易机制与方法，建立虚拟电厂的电‑碳市场数学模型；提出虚拟电厂电‑碳市场联合交易流程，构建考虑碳排放市场的虚拟电厂中长期调度模型。本发明能够在虚拟电厂参与中长期电力市场的基础上，充分考虑到虚拟电厂在碳排放市场下的竞争优势，实现虚拟电厂电能与碳排放权的联合交易与低碳经济调度，显著提高虚拟电厂的市场竞争力，提高各虚拟电厂的经济效益与环保效益，促进虚拟电厂的蓬勃稳定发展。

主权项：1.一种考虑碳排放交易的虚拟电厂中长期联合调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，结合国内外碳排放市场的交易规则与交易机制，构建虚拟电厂参与碳排放市场的交易模式与交易方法；构建虚拟电厂参与碳排放市场的交易模式与交易方法，是同时参与两种品种的碳市场交易——碳排放权交易CEA与项目核证自愿减排量交易CCER：虚拟电厂的聚合单元包括燃气机组、风电机组、光伏电站、电池储能系统和可中断负荷；采用基准线法对虚拟电厂中的燃气机组进行碳排放权配额分配： 式中，BMT为燃气机组的碳排放基准值；PtMT为t时段燃气机组的电能总出力；碳抵消机制允许减排主体在履行年度碳排放控制责任时，能够采用经过认证的其他减排量来抵消碳排放额度，即虚拟电厂中的清洁的能源发电出力可申请并折算为项目核证自愿减排量CCER参与到碳市场交易当中；VPP清洁能源项目核证自愿减排量CCER为： 式中，η是清洁能源项目减排量换算系数，代表单位清洁能源发电量产生的项目核证自愿减排量；PtW、PtPV分别是t时段风电机组与光伏电站的电能出力；步骤2，结合碳排放市场和中长期电力市场各自的交易特征，构建虚拟电厂电-碳市场联合交易机制与交易流程，同时给出虚拟电厂在碳排放市场的收益模型：以一个星期为周期的的电-碳市场联合交易机制与流程，分为以下几个过程：1VPP参加电力中长期市场，签订为期一周的双边合同，初始化天数D＝1；2输入第D天的光伏、风电出力预测数据，VPP据此调整电池储能充放电计划和制定次日出力方案；3第D天，VPP根据风电光伏实际出力，参加电力现货市场交易，同时调整可中断负荷响应量和燃气机组出力；4判断是否D7，若是，VPP根据本周实际碳排放量和清洁能源机组出力，参加碳交易市场；若否，则D＝D+1，转入过程2；虚拟电厂碳排放市场收益模型：虚拟电厂同时参与碳排放市场下两个品种的产品交易，既向CEA市场出售多余碳配额的同时，又通过申请清洁能源项目核证自愿减排量在CCER市场销售获利，其碳排放市场收益模型： 式中，λC、λCCER分别是碳排放市场中碳排放配额和项目核证减排量的价格；α是碳抵消额总量所占碳分配额总量的比例；其中，虚拟电厂的实际碳排放量E主要与其内部燃气机组单元的出力有关： 式中，eMT为燃气机组的碳排放强度系数，单位tMW；将电力中长期合同市场与碳排放市场进行交互联合，交易周期T取一周的时间，即168h；步骤3，结合虚拟电厂中各聚合单元运行原理，建立考虑碳排放市场的虚拟电厂中长期联合调度模型，并采用GAMS软件调用CPLEX求解器实现模型的求解，计算虚拟电厂在两市场的收益情况和各聚合单元的出力计划；构建虚拟电厂中长期电-碳联合优化调度模型，具体为：虚拟电厂的聚合单元包括燃气机组、风电机组、光伏电站、电池储能系统和可中断负荷；燃气机组模型：将燃气机组的运行成本表示为如下分段线性模式： 式中，a、λsu、λsd分别为固定生产成本、启动成本以及关机成本；分别为整数变量，表示燃气机组是否工作、启动或关机；Kl为燃气机组生产成本曲线的第l段；为燃气机组第l段出力；PtMT为燃气机组的总出力；燃气机组运行约束： 式中，PMT,max、PMT,min分别为燃气机组的最大最小功率输出；rU、rD分别为燃气机组的向上下爬坡率；Plmax为燃气机组第l段输出功率上限；tsu、tsd分别为燃气机组开关机时间的最小值；tsu，0、tsd，0分别为燃气机组开关机时间的初始值；电池储能系统运行约束： 式中，为ESS中存储的电能；ηc、ηd分别为ESS的充放电效率；PtES,C、PtES,D分别为ESS的充放电功率；SES,max、SES,min分别为ESS存储电能的上下限；PES,Cmax、PES,Dmax分别为ESS充放电功率最大值；分别是整数变量，表示电池储能的充放电状态；可中断负荷运行模型：可中断负荷成本表示为如下形式： 式中，nm为中断等级数；βm为第m级负荷中断补贴系数；为t时段电力现货市场的电能价格；为第m级负荷中断量； 式中，为第m级的负荷中断系数；PtBC代表t时段电力双边合同规定的电能供应量；PtIL为t时段的负荷中断量；PtIL为t时段实际响应的可中断负荷总量；PIL,max为连续时间内负荷中断量的最大值；中长期电能双边合同约束：1-hPtBC≤PtVPP≤1+hPtBC25 式中，PtVPP代表t时段VPP的实际电能交付量；h为单位时段内双边合同规定供电量和实际交付电量之间允许的偏差系数；现货市场购售电量约束： 式中，代表t时段VPP在现货市场的售电量购电量，其中负数代表购买电量，正数代表出售电量；SS,Smax和SS,Bmax分别为t时段VPP在现货市场的售电量购电量上限；功率平衡约束： 式中，PtRES为虚拟电厂旋转备用容量；因此考虑碳排放市场的虚拟电厂中长期联合调度的目标函数为： 式中，λBC为电力中长期双边合同约定的电能价格。

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