計(jì)及城市大氣環(huán)境容量與排污權(quán)交易的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度.pdf

1、保護(hù)生態(tài)與環(huán)境，維護(hù)能源安全，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，是全世界面臨的共同挑戰(zhàn)。火電機(jī)組在電力系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)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(jīng)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(duì)排污進(jìn)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(huì)各界的極大關(guān)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(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，同時(shí)注重生態(tài)環(huán)境的大背景下，研究計(jì)及城市大氣質(zhì)量的電力系統(tǒng)環(huán)境調(diào)度具有

2、非常重要的理論意義和實(shí)用價(jià)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(nèi)在聯(lián)系，對(duì)反映城市大氣質(zhì)量的環(huán)境容量進(jìn)行了深入探討，建立了城市大氣環(huán)境容量計(jì)算模型。對(duì)于目標(biāo)城市，為了對(duì)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(guān)性，采用模擬法對(duì)城市大氣環(huán)境容量進(jìn)行計(jì)算，獲得在保持空氣質(zhì)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(kuò)散與各氣象因子之間存在著復(fù)雜而聯(lián)動(dòng)的關(guān)系，選取與

3、城市大氣質(zhì)量影響度高、污染物擴(kuò)散關(guān)聯(lián)度較強(qiáng)的氣象因子對(duì)城市空氣質(zhì)量信息進(jìn)行分組歸類，建立氣象數(shù)據(jù)庫，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行城市環(huán)境預(yù)測(cè)。
　　(2)研究排污權(quán)交易機(jī)制。該機(jī)制是以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)作為手段，由政府制定法規(guī)，建立交易平臺(tái)，整合資源配置，控制污染物排放?；痣姀S的機(jī)組排污特性各有不同，按照一定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各火電廠分配相應(yīng)的排污份額，并允許火電廠之間按需求進(jìn)行出售或者購買對(duì)應(yīng)的排污份額，以成本最優(yōu)化作為激勵(lì)手段，促進(jìn)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(zhì)量。
　　(3)將城市大氣環(huán)境容量與排污權(quán)交易機(jī)制引入電力系統(tǒng)環(huán)境調(diào)度中，構(gòu)建了火電機(jī)組的運(yùn)行成本和各類污染物排放交易成本的目標(biāo)函數(shù);刻畫出火電機(jī)組有功出力與機(jī)組污染物排放量之間的函數(shù)關(guān)系，考慮火力發(fā)電機(jī)組出力約束和電力系統(tǒng)功率平衡，計(jì)及目標(biāo)城市的大氣環(huán)境容量約束。電力系統(tǒng)環(huán)境調(diào)度中，采用動(dòng)態(tài)雙種群粒子群算法(Dynamic Dual-population Particle SwarmOptimization

5、; DDPSO)進(jìn)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(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和濟(jì)南電網(wǎng)的環(huán)境調(diào)度優(yōu)化。對(duì)IEEE30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境調(diào)度，排污特性較差的火電機(jī)組在環(huán)境調(diào)度下機(jī)組受排污成本的影響降低了出力，而排污特性較好機(jī)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(diào)度降低了系統(tǒng)排污量;排污特性較好的機(jī)組在提升發(fā)電量的同時(shí)排污量有較少的增加，而排污特性較差的機(jī)組在降低發(fā)電量的同時(shí)，排污量大幅下降

6、，電力系統(tǒng)的排污量顯著降低。對(duì)濟(jì)南市電網(wǎng)進(jìn)行環(huán)境調(diào)度，排污特性較差的機(jī)組在環(huán)境成本的影響下降低了機(jī)組的出力，且空氣質(zhì)量越惡劣、環(huán)境約束越嚴(yán)格，機(jī)組出力降低越多，而排污特性較好機(jī)組發(fā)電量增加;排污特性較差機(jī)組在環(huán)境調(diào)度下受環(huán)境成本的約束，降低了機(jī)組出力的同時(shí)排污量大幅降低，且空氣質(zhì)量越惡劣，排污量降低越多，而排污特性較好的機(jī)組在提升機(jī)組出力的同時(shí)，排污量?jī)H小幅提升，在環(huán)境調(diào)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