Page 8 - 《中国电力》2026年第3期

2026 年 第 59 卷

式中： Ω G 为火电机组集合； e C 为火电机组碳排放 式中：T 为调度周期时长； Ω es 为用户侧储能集合；
强度行向量； ∆P h,t 为负荷节点 n 增加单位负荷所 P 为 t 时 刻 储 能 i 充 电 功 率 ； P 为 t 时 刻 储 能 i
ch
dis
i,t i,t
引起的机组 h 出力改变量。 放电功率。

基于经济调度模型求解得到的边际碳排放因 2.2.2 约束条件
子，能够直接反应出不同负荷节点在不同时段下 用户侧储能在日前主要通过低储高放的运行
增加或者削减单位负荷对系统碳排放的影响，进 策略赚取收益，为保证用户经济收益，保证用户
而有效表征负荷侧用能变化对系统碳排放的反作
侧储能在峰、平、谷各时段充放电总功率相等，
用。降低高边际碳排放因子时段的用电量，提高
此外还要考虑储能运行约束，即
低边际碳排放因子时段的用电量，能够促进对新
ch ch,max
ch
0≤P ≤u P （5）
能源的消纳，减少火电机组的出力，进而实现系 i,t i,t i
统的碳减排。 0≤P ≤u P （6）
dis dis,max
dis

i,t i,t i
2.1.3 基于耦合碳排放因子的低碳引导
ch dis （7）
无论是基于碳势还是边际碳排放因子进行用 e es,i,t = e es,i,t−1 +[η i P − P /η i ]/E es,i
i,t
i,t
户侧用能引导，都能降低系统的碳排放。碳势反 e es,i,0 = e es,i,T （8）
应了当前潮流下各节点的平均碳排放强度，但缺
ch
dis
u +u ≤1 （9）
乏对负荷侧边际减碳效益的考虑。边际碳排放因 i,t i,t
 ∑ ∑ ∑ ∑
ch
子侧重考虑负荷侧减碳效益，但当负荷变化量偏  P = P ch,0

 i,t i,t


移单位负荷较多时，可能难以精确引导。此外，  i∈Ω es t∈T p \T f \T v
 i∈Ω es t∈T p \T f \T v

 ∑ ∑ dis ∑ ∑ dis,0 （10）

在未发生线路阻塞时，各节点具有相同的边际碳  P i,t = P i,t





排放因子，难以体现负荷节点在空间上的减碳差 i∈Ω es t∈T p \T f \T v i∈Ω es t∈T p \T f \T v
dis
ch
异性。因此，本文基于碳势的“平均碳效益”和 式中： u 、 u 为 0-1 变量，分别表示储能 i 充电、
i,t
i,t
边际碳排放因子的“边际碳效益”，提出耦合碳 放电状态； P ch,max 、 P dis,max 分别为储能 i 充电、放
i i
排放因子用于用户侧低碳引导，选取下文单区电 电功率上限； e es,i,t 为储能 i 在 t 时段的荷电状态；
力系统优化调度模型求解边际碳排放因子。节点 e es,i,0 为初状态； e es,i,T 为末状态； 为储能 i 的充
η i
n 在 t 时段的耦合碳排放因子 δ n,t 表示为 放电效率； E es,i 为储能 i 的最大容量； T p 、 T f 、 T v
( )
1 e n,t ε n,t ch,0 dis,0
δ n,t = + （3） 分别为峰、平、谷电价时段； P i,t 、 P i,t 分别为
2 e max ε max
t 时段储能 i 日前充电、放电功率。
式中： e max 为各时段中碳势的最大值； ε max 为各
2.3 单区系统低碳经济优化调度模型
时段中边际碳排放因子的最大值。

2.3.1 目标函数
2.2 用户侧低碳响应模型
通过合理调控用户侧柔性资源，能够有效促 对于第 i 个电力系统在独立运行模式下目标
进新能源的消纳。用户侧柔性资源主要包括用户 函数可表示为
侧储能、电动汽车等。本文以用户侧储能为例， min f i = C G,i +C T,i +C qw,i +C qp,i （11）
其低碳响应模型如下。 式中： f i 为系统 i 日前调度模型总成本； C G,i 为系

2.2.1 目标函数 统 i 火 电 机 组 煤 耗 成 本 ； C T,i 为 系 统 i 碳 排 放 成
不同时段、不同位置用户侧储能耦合碳排放
本； C qw,i 为系统 i 弃风惩罚成本； C qp,i 为系统 i 弃
因 子 具 有 一 定 差 异 性 。 当 耦 合 碳 排 放 因 子 较 小
光惩罚成本。
时，此时用能会更加低碳。因此，将储能充电尽
T ∑ ∑
2
可能安排在耦合排放因子低的时段，放电尽可能 C G = (a j P +b j P j,t +c j ) （12）
j,t
安排在耦合碳排放因子高的时段，即 t=1 j∈Ω G
T ∑ ∑ T ∑ ∑
ch dis
min δ i,t (P − P ) （4） C T = κ Tr （13）
i,t i,t e C P j,t
t=1 i∈Ω es t=1 j∈Ω G
4