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低碳电力技术根底
低碳电力系统的设计与评估
总结报告
【模型背景】
某一地区电网2021年的负荷预测情况、现有机组及待建机组的情况，在所给信息的根底上
设计该地2021年的低碳开展方案，在满足各约束条件的情况下，完成下面的任务：
1.电源开展方案设计
分别以碳排放和建立本钱最小为目标，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根底上，依据给定的冬夏两个典型日的日负荷曲线分别
安排各类机组的出力序列，使得系统满足负荷平衡条件，同时计算该地2021年发电侧排
放总量和投资总额，并对各电源开展方案下的系统运行情况进展分析。
【电源开展方案设计】
1.以碳排放最小为目标
1.1设计思路
在给定了2021年负荷预测的根底上，所选取的待建电厂和已有电厂在满足了2021年
总负荷电力电量和各时段的正负备用约束和对于各机组最大最小出力和利用小时数的约束
前提下，应该尽量使碳排放最小，在本模型中认为只有火电才会产生碳排放。这是一个线性
规划问题，构造的模型表述如下：
（1）目标函数：
总碳排放最小；
.v.
..
（2）约束条件：
①机组年发电总电量负荷2021年预测；
②机组满足正备用和负备用要求
③机组满足利用小时数的限制
1.2模型建立
决策变量x：向量长度17，用于表示待建的17个电厂，为两值变量只能够取0和1，分别代
表建电厂和不建电厂；
系数向量capacity：向量长度17，为对应17个电厂的装机容量；
系数向量hour：向量长度17，分别对应17个待建电厂的最大利用小时数；
系数向量Pmax：向量长度17，表示17个电厂中可提供备用的电厂的最大出力〔其中风电
场为0〕，考虑到冬季对于水电厂的出力限制，取冬季的最大出力；
系数向量Pmin：向量长度17，表示17个电厂中可提供备用的电厂的最小出力〔其中风电
场为0〕；
系数向量emission：向量长度17，表示会产生二氧化碳的电厂的容量，对于不产生二氧化
碳的电厂对应为0；
对应的还有已建电厂的相关系数向量，如capacity0，hour0等，其含义与上面一样，
只不过对应的是已建电厂的参数，这里不再赘述。
目标函数表达式为：
机组年发电总量约束表达式为：
机组正备用约束为〔最大负荷预测为2150万千瓦〕：
机组负备用约束为〔最小负荷预测为1020万千瓦〕：
1.3模型求解
.v.
..
利用Lingo进展该线性规划的求解，求解程序如下所示〔程序中对系数赋值局部不再给
出，详细程序见，这里只给出求解局部〕：
求解得到的结果如下：
选建电厂名称容量〔万千瓦〕年最大利用小时数建立投资
HP-0A2525
HP-0B150150
HP-0C2003000200
HP-0D
TP-0H60
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