低碳经济下碳捕集电厂灵活运行随机优化

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1、学校代号10536学号12105010462分类号TM732密级公开硕士学位论文低碳经济下碳捕集电厂灵活运行随机优化学位申请人姓名刘志勇所在学院电气与信息工程学院指导教师周任军教授学科专业电气工程研究方向电力系统运行与规划论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12105010462密级：公开长沙理工大学硕士学位论文低碳经济下碳捕集电厂灵活运行随机优化学位申请人姓名刘志勇指导教师周任军教授所在学院电气与信息工程学院专业名称电气工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席

2、李欣然教授TheFlexibleOperationStochasticOptimalofCarbonCapturePlantUnderLow-CarbonEconomybyLIUZhiYongB.E.(HunanInstituteofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinPowerSystemandItsAutomationinChangs

3、haUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorRenjunZhouApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

4、校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。√（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要电力

5、行业是二氧化碳排放的主要领域，面临巨大减排压力，碳捕集电厂可以大规模、高效率降低碳排放，为发展低碳电力系统提供了新的途径。但碳捕集电厂的捕集能耗高、成本大，因此有必要研究碳捕集电厂灵活运行方式降低减排成本。而碳交易市场与电力市场给碳捕集电厂运行带来了不确定性，因而分析不确定性因素对碳捕集电厂优化运行的影响具有重要的现实意义。碳捕集机组的碳捕集率与计划上网功率受碳排放权价格、碳排放权配额的影响，以机组售电费用、发电燃料成本、碳排放权交易成本为目标函数构建机组碳捕集率与计划上网功率优化模型。并在多情景碳排放权配

6、额与碳排放价格下，仿真分析碳捕集机组的计划上网功率与碳捕集率，探讨机组的经济性与碳减排特性。结果表明合理的碳排放权配额与碳排放权价格可以提高发电商捕集碳的积极性。电价与碳排放权价格具有随机性，并且其随机性对碳捕集机组灵活运行的影响不可忽略，故对此问题需要采用相关不确定性优化方法加以解决。目前对不确定问题的建模方法有随机规划与鲁棒优化，而随机规划中超分位数方法具有凸性与单调性等良好数学特性，并已广泛用于处理电力系统中不确定问题。针对超分位数的良好数学特性，本文对单随机变量超分位数进行改进，提出并推导了多随机量

7、超分位数方法，用于解决同时涉及电价和碳排放权价格随机性的碳捕集电厂中随机优化问题。采用多随机量超分位数方法刻画电价与碳排放权价格随机性对售电损失成本与碳排放权交易成本的影响。以发电燃料成本、碳排放权交易成本、售电损失成本为目标函数构建多随机量超分位数的机组碳捕集率随机优化模型。算例分析表明，同时计及电价与碳排放权价格波动，积极响应了电力市场和碳交易市场机制，通过合理制定置信水平灵活调节碳捕集可以降低碳捕集机组综合运行成本费用，实现碳捕集机组经济低碳运行。关键词：随机规划；不确定性优化方法；多随机变量超分位数

8、方法；碳捕集与封存技术；碳捕集率；碳排权放权价格；电价IABSTRACTPowerindustryisfacingtremendouspressuretoreduceemission,whichisafocusareaforcarbondioxideemissions.Thecarbon-captureplantisalargescaleandefficientmethodtoreducecarbondioxid