計及城市大氣環(huán)境容量與排污權交易的電力系統(tǒng)優(yōu)化調度.pdf

1、保護生態(tài)與環(huán)境，維護能源安全，推進可持續(xù)發(fā)展，是全世界面臨的共同挑戰(zhàn)?；痣姍C組在電力系統(tǒng)中占據相當大的比重，每年的燃煤量巨大，排放的空氣污染物十分可觀?；鹆Πl(fā)電廠燃煤已經成為電力系統(tǒng)排放空氣污染物的重要排放源，從源頭上對排污進行治理，減少電力系統(tǒng)污染物排放、防止污染大氣環(huán)境已引起了社會各界的極大關注。電力系統(tǒng)與大氣環(huán)境有著千絲萬縷的聯(lián)系;在中國正在加快推進城鎮(zhèn)化建設，同時注重生態(tài)環(huán)境的大背景下，研究計及城市大氣質量的電力系統(tǒng)環(huán)境調度具有

2、非常重要的理論意義和實用價值。本文具體工作如下:
　　(1)分析氣象因素與電力系統(tǒng)間的內在聯(lián)系，對反映城市大氣質量的環(huán)境容量進行了深入探討，建立了城市大氣環(huán)境容量計算模型。對于目標城市，為了對該區(qū)域的大氣污染物排放約束，分析了排污量與污染物濃度在空間上的相關性，采用模擬法對城市大氣環(huán)境容量進行計算，獲得在保持空氣質量良好的前提下所能承載大氣污染物的最大限值。城市大氣中污染物的分布、擴散與各氣象因子之間存在著復雜而聯(lián)動的關系，選取與

3、城市大氣質量影響度高、污染物擴散關聯(lián)度較強的氣象因子對城市空氣質量信息進行分組歸類，建立氣象數據庫，采用BP神經網絡算法進行城市環(huán)境預測。
　　(2)研究排污權交易機制。該機制是以市場經濟作為手段，由政府制定法規(guī)，建立交易平臺，整合資源配置，控制污染物排放?；痣姀S的機組排污特性各有不同，按照一定標準對各火電廠分配相應的排污份額，并允許火電廠之間按需求進行出售或者購買對應的排污份額，以成本最優(yōu)化作為激勵手段，促進火電廠自發(fā)的優(yōu)化排污

4、特性改善城市空氣環(huán)境質量。
　　(3)將城市大氣環(huán)境容量與排污權交易機制引入電力系統(tǒng)環(huán)境調度中，構建了火電機組的運行成本和各類污染物排放交易成本的目標函數;刻畫出火電機組有功出力與機組污染物排放量之間的函數關系，考慮火力發(fā)電機組出力約束和電力系統(tǒng)功率平衡，計及目標城市的大氣環(huán)境容量約束。電力系統(tǒng)環(huán)境調度中，采用動態(tài)雙種群粒子群算法(Dynamic Dual-population Particle SwarmOptimization

5、; DDPSO)進行優(yōu)化，求解過程能夠保證全局最優(yōu)，收斂速度快。
　　(4)采用IEEE30節(jié)點系統(tǒng)進行仿真和濟南電網的環(huán)境調度優(yōu)化。對IEEE30節(jié)點系統(tǒng)進行環(huán)境調度，排污特性較差的火電機組在環(huán)境調度下機組受排污成本的影響降低了出力，而排污特性較好機組增加了出力，保證在電力供需平衡的前提下，通過環(huán)境調度降低了系統(tǒng)排污量;排污特性較好的機組在提升發(fā)電量的同時排污量有較少的增加，而排污特性較差的機組在降低發(fā)電量的同時，排污量大幅下降

6、，電力系統(tǒng)的排污量顯著降低。對濟南市電網進行環(huán)境調度，排污特性較差的機組在環(huán)境成本的影響下降低了機組的出力，且空氣質量越惡劣、環(huán)境約束越嚴格，機組出力降低越多，而排污特性較好機組發(fā)電量增加;排污特性較差機組在環(huán)境調度下受環(huán)境成本的約束，降低了機組出力的同時排污量大幅降低，且空氣質量越惡劣，排污量降低越多，而排污特性較好的機組在提升機組出力的同時，排污量僅小幅提升，在環(huán)境調度下電力系統(tǒng)的排污量顯著減少。
　　綜上所述，本文在深入分析