[發明專利]一種基于可信度模糊規劃方法的火電廠環境綜合管理方法

有效

• 申請號: 202010288732.0
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN111489268B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 李永平;龔靖雯;呂靜
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/06;G06F30/20;G06N7/02;G06F111/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

本發明屬于能源系統排放的分析與管理技術領域，尤其涉及一種基于可信度模糊規劃方法的火電廠環境綜合管理方法，包括：步驟A：確定區域火電廠二氧化硫排放限制、氮氧化物排放限制、和顆粒物排放限制為模糊參數，確定二氧化碳排放限制為區間參數；步驟B：建立考慮碳交易機制及空氣污染物約束的火電廠環境綜合管理系統模型；步驟C：利用可信度理論對含有模糊參數的約束進行可信度截取，將非線性模型轉化為線性模型；步驟D：求解線性模型，量化不同可信度水平對區域火電廠供電比例及碳配額分配的影響。本發明不僅能有效處理電力系統中表現為模糊數的大氣污染物排放限值的不確定性，而且能基于不同模糊可信度水平得到相應的區域電力系統規劃方案。

技術領域

本發明屬于能源系統排放的分析與管理技術領域，尤其涉及一種基于可信度模糊規劃方法的火電廠環境綜合管理方法。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展和人口的持續增長，電力消費量激增，能源供需矛盾逐漸顯現。以煤炭、天然氣等化石能源為主的供電結構導致了生態環境惡化。硫、硝是火電廠排放煙氣當中主要的污染物質，此類物質會導致大氣環境受到嚴重的污染，進而引發酸雨等自然災害，使得人類生存環境受到威脅。火電廠排放廢氣中存在的顆粒物能夠吸附多種有毒化學組分隨呼吸進入人體，對人體呼吸系統和心血管系統造成損害，使癌癥發病率提升。此外，化石燃料燃燒帶來的大量二氧化碳排放導致全球范圍持續升溫，陸地積雪覆蓋率降低，冰川融化，海平面上升等效應，并帶來一系列的環境問題和生態問題。然而，我國的能源結構決定了我國能源消耗中長期仍將以煤炭等化石能源為主，火電廠在未來很長一段時間內仍在供電中占主導地位。因此，對火電廠進行綜合管理，在大氣污染物和二氧化碳排放限制下合理分配區域供電比例對于優化區域能源系統，保障區域能源供應可持續發展具有重要意義。

目前，盡管現有技術中在火電廠環境管理方面，已經開展了大量的分析和嘗試工作，但仍存在一定的局限性。例如，缺乏表征電力系統復雜性和多重不確定性方法的研究與開發，不能有效地在時間上和空間上充分考慮不確定性因素，從而為決策提供更加科學合理的依據。此外，在二氧化碳排放管理方面，缺乏引入碳交易機制，沒能靈活分配碳排放配額，使火電廠獲得更大收益。因此，在火電廠環境綜合管理系統中引入不確定性分析，能夠更加科學有效的對決策方案的生成提供技術支撐。

發明內容

為了克服現有技術存在的上述缺陷，本發明提出了一種基于可信度模糊規劃方法的火電廠環境綜合管理方法，包括：

步驟A：確定區域火電廠二氧化硫排放限制、氮氧化物排放限制、和顆粒物排放限制為模糊參數，確定二氧化碳排放限制為區間參數；

步驟B：建立考慮碳交易機制及空氣污染物約束的火電廠環境綜合管理系統模型；

步驟C：利用可信度理論對含有模糊參數的約束進行可信度截取，將非線性模型轉化為線性模型；

步驟D：求解線性模型，量化不同可信度水平對區域火電廠供電比例及碳配額分配的影響。

所述火電廠環境綜合管理系統模型如下：

目標函數：

約束條件：

單個電廠碳排放約束

區域碳配額總量約束

單個電廠碳處理量約束

區域污染物排放約束

單個電廠污染物處理量約束

非負約束