面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略

张虹; 孟庆尧; 马鸿君; 闫贺; 刘旭

doi:10.7500/AEPS20220209006

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略
- Economic and Low-carbon Dispatching Strategy of Cross-region Interconnected System for Promoting Green Certificate Demand
- 电力系统自动化 2022年46卷第22期页码：51-61
- 作者机构：
  
  1.现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林省吉林市 132012
  2.国网南阳供电公司,河南省南阳市 473000
  3.国网漯河供电公司,河南省漯河市 462000
  4.国网永康供电公司,浙江省永康市 321300
- 作者简介：
  
  张虹（1973—），女，通信作者，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向：新能源并网发电技术、电力系统稳定与控制。E-mail：jdlzh2000@126.com
  孟庆尧（1996—），男，硕士研究生，主要研究方向：新能源并网发电技术、分布式发电系统运行调度优化。E-mail：1587230435@qq.com
  马鸿君（1997—），男，硕士研究生，主要研究方向：新能源并网发电技术、分布式发电系统运行调度优化。E-mail：2099757948@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51777027)
- DOI：10.7500/AEPS20220209006
  中图分类号：
- 收稿：2022-02-09，
  
  修回：2022-05-13，
  
  网络出版：2022-08-17，
  
  纸质出版：2022-11-25
- 稿件说明：
移动端阅览
张虹,孟庆尧,马鸿君等.面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略[J].电力系统自动化,2022,46(22):51-61.

ZHANG Hong,MENG Qingyao,MA Hongjun,et al.Economic and Low-carbon Dispatching Strategy of Cross-region Interconnected System for Promoting Green Certificate Demand[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(22):51-61.
张虹,孟庆尧,马鸿君等.面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略[J].电力系统自动化,2022,46(22):51-61. DOI： 10.7500/AEPS20220209006.

ZHANG Hong,MENG Qingyao,MA Hongjun,et al.Economic and Low-carbon Dispatching Strategy of Cross-region Interconnected System for Promoting Green Certificate Demand[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(22):51-61. DOI： 10.7500/AEPS20220209006.

摘要

中国高比例可再生能源并网引起的电力系统弃电问题愈发严重。为提升系统运行中可再生能源消纳率，文中提出一种面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略。首先，针对送端发电互补特性和受端系统调峰能力对跨区互联系统进行建模。其次，建立面向提升绿证购买需求的绿证-碳联合交易模型，实现了绿证购买者从售电企业到火电机组的转换，同时针对绿证交易模型，提出基于绿证供需关系的绿证交易定价机制，通过价格信号灵活调整绿证购买量。最后，考虑送端风电不确定性带来的风险成本，建立以跨区互联系统总成本最小为目标的日前优化调度模型。仿真算例表明，文中所提调度策略可促进可再生能源跨区消纳，改善系统运行经济性，降低碳排放。

Abstract

The problem of power system curtailment caused by high proportion of grid-connected renewable energy in China is becoming more and more serious. In order to improve the accommodation rate of renewable energy in the operation of the system

this paper proposes an economic and low-carbon dispatching strategy of cross-region interconnected systems for promoting green certificate demand. First

against the complementary characteristics of power generation at the sending end and the peak shaving capability of receiving-end system

the cross-region interconnected system is modeled. Secondly

a green certificate-carbon joint trading model for increasing the green certificate purchase demand is built

realizing the shift of green certificate buyers from electricity sale enterprises to thermal power units. At the same time

for the green certificate trading model

a green certificate trading pricing mechanism based on the relationship between green certificate supply and demand is proposed

adjusting the green certificate purchase quantity through price signals flexibly. Lastly

considering the risk measurement cost brought by the uncertainty of wind power at the sending end

a day-ahead optimal scheduling model with the goal of minimizing the total cost of cross-region interconnected systems is established. The simulation example shows that the dispatching strategy proposed in this paper can promote the cross-regional accommodation of renewable energy

improve the system operation economy

and reduce the carbon emission.

关键词

Keywords

references

张沈习，王丹阳，程浩忠，等 . 双碳目标下低碳综合能源系统规划关键技术及挑战［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 8 ）： 189 - 207 .

ZHANG Shenxi ， WANG Danyang ， CHENG Haozhong ， et al . Key technologies and challenges of low-carbon integrated energy system planning for carbon emission peak and carbon neutrality ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 8 ）： 189 - 207 .

樊宇琦，丁涛，孙瑜歌，等 . 国内外促进可再生能源消纳的电力现货市场发展综述与思考［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 5 ）： 1729 - 1752 .

FAN Yuqi ， DING Tao ， SUN Yuge ， et al . Review and cogitation for worldwide spot market development to promote renewable energy accommodation ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 5 ）： 1729 - 1752 .

廖扬，蔡帜，邵佳扬，等 . 多区互联综合能源系统分散协调低碳经济调度［J/OL］. 高电压技术： 1 - 13 ［ 2022-05-13 ］. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20220426.1219.004.html https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20220426.1219.004.html .

LIAO Yang ， CAI Zhi ， SHAO Jiayang ， et al . Decentralized coordinated low-carbon economic dispatch method for multi-regional interconnected integrated energy system ［J/OL］. High Voltage Engineering ： 1 - 13 ［ 2022-05-13 ］. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20220426.1219.004.html https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20220426.1219.004.html .

王浩翔，赵冬梅，陶然，等 . 基于分解的多目标进化算法的含MMC-HVDC交直流混合系统最优潮流研究［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 17 ）： 3691 - 3702 .

WANG Haoxiang ， ZHAO Dongmei ， TAO Ran ， et al . Study on optimal power flow for AC/DC hybrid system incorporating MMC-HVDC based on MOEA/D ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 17 ）： 3691 - 3702 .

吴迪，王佳明，李晖，等 . 以促进可再生能源消纳为目标的我国西北-西南联网容量与送电时序研究［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 7 ）： 2103 - 2110 .

WU Di ， WANG Jiaming ， LI Hui ， et al . Research on capacity and delivery sequence of interconnected northwestern-southwestern power grid towards renewable energy accommodation ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 7 ）： 2103 - 2110 .

魏震波，魏平桉，郭毅，等 . 考虑跨区能流交互计划的多区域电-气综合能源系统分散调度方法［J］. 电力建设， 2020 ， 41 （ 12 ）： 66 - 79 .

WEI Zhenbo ， WEI Pingan ， GUO Yi ， et al . Distributed dispatch method for multi-region electricity-gas integrated energy systems considering cross-region energy flow interaction plan ［J］. Electric Power Construction ， 2020 ， 41 （ 12 ）： 66 - 79 .

陈哲，王橹裕，郭创新，等 . 基于风险的多区互联电力系统分布式鲁棒动态经济调度［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 23 ）： 113 - 122 .

CHEN Zhe ， WANG Luyu ， GUO Chuangxin ， et al . Risk-based distributed robust dynamic economic dispatch for interconnected multi-regional power systems ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 23 ）： 113 - 122 .

张延，唐昊，王珂，等 . 考虑源荷随机性的跨区互联电网直流联络线调度学习优化［J］. 控制理论与应用， 2019 ， 36 （ 7 ）： 1047 - 1056 .

ZHANG Yan ， TANG Hao ， WANG Ke ， et al . Learning-based optimization of direct current tie-line dispatch for inter-regional power grid considering the stochasticity of source-load ［J］. Control Theory & Applications ， 2019 ， 36 （ 7 ）： 1047 - 1056 .

GHASEMI A ， JAMSHIDI MONFARED H ， LONI A ， et al . CVaR-based retail electricity pricing in day-ahead scheduling of microgrids ［J］. Energy ， 2021 ， 227 ： 120529 .

ZHAO J Q ， ZHANG Y K ， LIU Z W ， et al . Distributed multi-objective day-ahead generation and HVDC transmission joint scheduling for two-area HVDC-linked power grids ［J］. International Journal of Electrical Power & Energy Systems ， 2022 ， 134 ： 107445 .

ZHANG Q ， CHEN W Y . Modeling China’s interprovincial electricity transmission under low carbon transition ［J］. Applied Energy ， 2020 ， 279 ： 115571 .

王会超，秦昊，周昶，等 . 计及新能源预测不确定性的跨区域日前-日内调度模型［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 19 ）： 60 - 67 .

WANG Huichao ， QIN Hao ， ZHOU Chang ， et al . Cross-regional day-ahead to intra-day scheduling model considering forecasting uncertainty of renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 19 ）： 60 - 67 .

崔杨，程广岩，仲悟之，等 . 计及受端电网调峰趋势的风-光-火特高压直流外送调度方法［J］. 太阳能学报， 2021 ， 42 （ 8 ）： 32 - 40 .

CUI Yang ， CHENG Guangyan ， ZHONG Wuzhi ， et al . Wind-photovoltaic-fire UHVDC external dispatching method considering peaking trend of power grid ［J］. Acta Energiae Solaris Sinica ， 2021 ， 42 （ 8 ）： 32 - 40 .

WANG H ， ZHAO X G ， REN L Z ， et al . An agent-based modeling approach for analyzing the influence of market participants’ strategic behavior on green certificate trading ［J］. Energy ， 2021 ， 218 ： 119463 .

TAN Q L ， DING Y H ， YE Q ， et al . Optimization and evaluation of a dispatch model for an integrated wind-photovoltaic-thermal power system based on dynamic carbon emissions trading ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 253 ： 113598 .

骆钊，卢涛，马瑞，等 . 可再生能源配额制下多园区综合能源系统优化调度［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 4 ）： 8 - 14 .

LUO Zhao ， LU Tao ， MA Rui ， et al . Optimal scheduling of multi-park integrated energy system under renewable portfolio standard ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 4 ）： 8 - 14 .

骆钊，秦景辉，梁俊宇，等 . 含绿色证书跨链交易的综合能源系统运行优化［J］. 电网技术， 2021 ， 45 （ 4 ）： 1311 - 1320 .

LUO Zhao ， QIN Jinghui ， LIANG Junyu ， et al . Operation optimization of integrated energy system with green certificate cross-chain transaction ［J］. Power System Technology ， 2021 ， 45 （ 4 ）： 1311 - 1320 .

张晓辉，刘小琰，钟嘉庆 . 考虑奖惩阶梯型碳交易和电-热转移负荷不确定性的综合能源系统规划［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 19 ）： 6132 - 6142 .

ZHANG Xiaohui ， LIU Xiaoyan ， ZHONG Jiaqing . Integrated energy system planning considering a reward and punishment ladder-type carbon trading and electric-thermal transfer load uncertainty ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 19 ）： 6132 - 6142 .

骆钊，秦景辉，梁俊宇，等 . 含碳-绿色证书联合交易机制的综合能源系统日前优化调度［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 9 ）： 248 - 255 .

LUO Zhao ， QIN Jinghui ， LIANG Junyu ， et al . Day-ahead optimal scheduling of integrated energy system with carbon-green certificate coordinated trading mechanism ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 9 ）： 248 - 255 .

YU X Y ， DONG Z J ， ZHOU D Q ， et al . Integration of tradable green certificates trading and carbon emissions trading： how will Chinese power industry do？［J］. Journal of Cleaner Production ， 2021 ， 279 ： 123485 .

李慧，赵芳琦，焦傲，等 . 太阳能光热与火电机组互补发电研究综述［J］. 东北电力大学学报， 2019 ， 39 （ 6 ）： 8 - 14 .

LI Hui ， ZHAO Fangqi ， JIAO Ao ， et al . A review of research on complementary generation of CSP and coal-fired units ［J］. Journal of Northeast Electric Power University ， 2019 ， 39 （ 6 ）： 8 - 14 .

王磊，张家敏 . 基于模糊机会约束规划的跨区直流电网系统优化调度［J］. 电力系统保护与控制， 2021 ， 49 （ 10 ）： 12 - 19 .

WANG Lei ， ZHANG Jiamin . Optimal scheduling method for an inter-regional DC grid system based on fuzzy chance constrained programming ［J］. Power System Protection and Control ， 2021 ， 49 （ 10 ）： 12 - 19 .

崔杨，李崇钢，张节潭，等 . 考虑直流通道灵活性的含光热电站系统供热期协调调度方法［J/OL］. 高电压技术： 1 - 15 ［ 2022-05-13 ］. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20210629.0943.012.html https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20210629.0943.012.html .

CUI Yang ， LI Chonggang ， ZHANG Jietan ， et al . Transmitted end system with concentrating solar power plants considering flexibility of HVDC tie line coordinated scheduling method for heating season ［J/OL］. High Voltage Engineering ： 1 - 15 ［ 2022-05-13 ］. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20210629.0943.012.html https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1239.TM.20210629.0943.012.html .

安学娜，张少华，李雪 . 考虑绿色证书交易的寡头电力市场均衡分析［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 9 ）： 84 - 89 .

AN Xuena ， ZHANG Shaohua ， LI Xue . Equilibrium analysis of oligopolistic electricity markets considering tradable green certificates ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 9 ）： 84 - 89 .

张虹，葛得初，侯宁，等 . 基于WCVaR模型的分布式发电系统供需互动能量管理研究［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 15 ）： 4468 - 4478 .

ZHANG Hong ， GE Dechu ， HOU Ning ， et al . Research on the interactive energy management of supply and demand in a distributed generation system based on the WCVaR model ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 15 ）： 4468 - 4478 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

动态碳-绿证交易交互机制下多综合能源系统协调优化调度

基于动态电-碳需求响应的综合能源系统日前多元低碳交易方法

考虑氢能交通运输时空特性的电-氢综合能源系统协同优化方法

促进可再生能源消纳的跨省区实时优化调度方法及应用