低碳电力调度方式及其决策模型

郑宇宁

摘 要：随着社会的发展和时代的进步，我们国家的经济水平有了很大程度的提升，国民经济水平也逐年提高。在这样的经济大背景之下，我们国家的电力市场需求也不断的升高。这就对我们国家的电力调度工作提出了更高的要求。并且，由于我们国家以往不顾忌后果的工业发展，使得我们国家的自然环境遭到了破坏。面对日益严重的环境问题，我们国家提出了低碳生产的理念。电力作为我们国家的民生行业，应该做好榜样。因此，对低碳电力调度方式及其决策模型研究有着鲜明的现实意义。

关键词：低碳；电力调度方式；决策；模型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.155

0 前言

伴随着改革开放的不断发展，我们国家的经济建设和社会建设在近几年取得了飞速的发展。电力行业作为我们国家社会发展和建设的主要行业，其发展具有着良好的榜样作用。随着科学技术的不断发展，我们国家的电力使用产品逐渐增多。电力需求量也逐渐增大。为了保障电力用户的用电需求，所以电力调度工作显得尤为重要。并且随着工业的不断发展，我们国家的环境问题也不容乐观。各个行业的生产也都以低碳为主要目标。因此，对低碳电力调度方式及其决策模型研究有着鲜明的现实意义。

1 传统电力调度的主要方式及存在的问题

电力调度其实可以说是一个具有一半预测性质的工作。电力调度需预测电力系统中的电力负荷情况，然后进行调度方案设计及电力调度工作。简单的来说，电力调度系统在预测了电力符合的前提下，对电力设备运行的方式和运行状态进行调配。对于传统的电力调度来说，其主要是基于电能本身，按阶段进行模式划分，主要围绕着电力调度的均匀性原则进行调度，并且由“三公性调度”发展到，以节约能源为主的“节能型调度”，加之考虑到企业发展的本身利益，其中还包括了了“经济调度”。以上三种调度方式组成了传统调度的基本调度体系。这三种调度方式因为形成的原因不同，所以其间不具有可比性。对于其本身来说也具有各自的优缺点。“三公性调度”主要针对的是电力调度的公平性，以实现资源合理化配置为主要目的，有利日常生产的稳定。“节能型调度”从字面上理解就是主要以资源节约最大化为主要目的，以此来达到对生产时产生的有害物质的控制，例如二氧化硫等温室气体的排放。“经济调度”主要针对的是电力调度成本的问题，为达到企業电力调度成本最小化。是利于企业发展的一种调度方式[1]。

从上述来看，这三种调度方式都具有其自身的优点，但是这三种调度方式也都没有考虑生产中二氧化碳的问题，也没有针对二氧化碳的排放量进行调度设置。虽然我们一直都在重视工业生产与环境之间的问题，但是确忽略了对于二氧化碳的的回收和利用。

2 低碳电力调度的决策模型

2.1 模型框架

传统的电力调度模型通常是以各类电源的负荷曲线为主要决策内容。所做出的电力调度方案需要满足以下几个方面的条件：电源技术特性、网络传输条件、系统负荷需求、调峰约束等[2]。并且在电力调度中需要达到最小调度成本，保证企业的基本经济效益和发展。而在低碳环境下，传统的调度方式将会有重大的改变。其主要体现在三个方面：

（1）扩充模型的决策变量。随着碳捕集及其他一些低碳技术的引入，将会使电力系统内部的电源品种呈现多样化的特点。并且将会对各类电源设备的电探调度特性技术进行从新的考虑。将二氧化碳的排放作为一种需要考虑的决策内容引入调度决策中去，从而来扩冲模型的决策变量[3]。（2）增加目标函数的组成项。对于低碳环境下的电力调度系统来说，在引入了碳交易、碳价、碳税等政治因素之后，将会赋予二氧化碳排放相应的经济价值，并且会将其作为决策目标中的一种重要组成部分。（3）增加模型的约束条件。随着低碳生产理念的不断深入，加之政府的宏观调控。在生产中，我们引入了碳减排承诺条例和强制减排目标等，增加了电力调度系统中的约束条件，从生产政策层面使“电平衡”和“碳平衡”相互协调[4]。

通过以上论述，我们在传统电力调度体系之下结合低碳要求，构建了低碳电力调度决策模型如图一所示，图中的阴影部分传统电力调度模型，虚线部分是在低碳环境之下改进的并增加的新内容。

2.2 数学描述

决策变量主要包括两大类： 第一，对于近零碳排放电源，二氧化碳排放恒为零；第二对于普通化石燃料类电源二氧化碳排放与发电量一一对应，无需作为单独的决策变量。而对于碳捕集电厂，其发电量和二氧化碳排放量将分别作为单独的决策变量出现[5]。采用低碳的电力调度方式，为电力产业的发展转型提供了一个新的视野，低碳化发展成为电力产业结构调整的主要趋势。面对低碳环保发展的大潮流，电力产业作为主要的能源产业引入低碳理念，提高能源的使用率，对其他产业的结构转型起到重要的表率作用。

3 结论

电力行业是我们国家社会建设和发展的基础行业，是我们国家的民生工程。任何时候我们都应该注重电力行业的发展。而电力调度工作虽然是电力运行大系统中的一个基础环节。但是电力调度对于促进电力更好的传输，保证输电安全有着重要的作用。因此，我们同样不能忽略了电力调度的管理工作。随着环境问题的日渐复杂，电力部门应该做出低碳生产的表率，电力调度部门更应该以身作则。虽然现如今的电力调度低碳化还存在问题。但是改革不是一蹴而就的，我们应该坚实的走好每一步。

参考文献：

[1]刘晓.新能源电力系统广域源荷互动调度模式理论研究[D].华北电力大学，2012.

[2]张徐东.低碳背景下电力系统规划与运营模式及决策方法研究[D].华北电力大学，2013.

[3]柴大鹏.低碳背景下大规模风电并网消纳决策模型及方法研究[D].华北电力大学，2015.

[4]朱泽磊，周京阳，韩忠旭，潘毅. 基于多阶段不同政策机制的低碳电力调度模型[J].电网技术，2013（02）：287-294.

[5]席俊荣.浅谈低碳电力调度及其方式[J].科技创新导报，2015（17）：230.