(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211148568.9 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 东南大学溧阳研究院 地址 213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街 道泓口路218号A幢428室 （江苏中关村 科技产业园内） 申请人 南京东博智慧能源研究院有限公司 (72)发明人 刘盼盼　吴兴扬　周吉　钱俊良　 (74)专利代理 机构 南京众联专利代理有限公司 32206 专利代理师 薛雨妍 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06N 3/12(2006.01) H02J 3/14(2006.01) (54)发明名称 一种计及碳排放和用电等级约束的城市电 网有序用电方法 (57)摘要 本发明涉及电力系统调控领域， 公开了一种 计及碳排放和用电等级约束的城市电网有序用 电方法， 首先构建多目标函数， 主要包括城市电 网用电成本最小， 碳排放量最小两个目标。 其次， 构建计及可调量 ‑碳排放量 ‑用电等级的城市电 网有序用电模 型的约束条件， 主要包括用户负荷 可调量约束， 城市电网负荷调节量约束， 城市电 网用户用电等级约束。 最后， 提出基于NSGA ‑II算 法的城市电网有序用电模型多目标求解策略。 基 于NSGA‑II多目标求解算法， 对城市电网有序用 电多目标模 型进行求解， 输出城市电网用户有序 用电策略。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115481802 A 2022.12.16 CN 115481802 A 1.一种计及碳排放和用电等级约束的城市电网有序用电方法， 其特征在于， 所述方法 包括以下步骤： (1)提出城市电网用户侧用电信息采集技术， 采集的信息主要包括城市电网当前度电 碳排放因子， 城市电网用户当前用电可调范围， 城市电网企业用电等级信息； (2)构建计及可调量 ‑碳排放量 ‑用电等级的城市电网有序用电模型。 首先构建多目标 函数， 主要包括城市电网用电成本最小， 碳 排放量最小两个目标； (3)构建计及可调量 ‑碳排放量 ‑用电等级的城市电网有序用电模型的约束条件， 主要 包括用户负荷可调量约束， 城市电网负荷调节量约束， 城市电网用户用电等级约束； (4)提出基于NSGA ‑II算法的城市电网有序用电模型多目标求解策略。 基于NSGA ‑II多 目标求解算法， 对城市电网有序用电多目标模型进行求解， 输出城市电网用户有序用电策 略。 2.根据权利要求1所述的一种计及碳排放和用电等级约束的城市电网有序用电方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 采集的信息主要包括城市电网当前度电碳排放因子， 城市电网用户当 前用电可调范围， 城市电网企业用电等级信息如公式(1)所示； 式中： X(t)为t时刻采集的城市电网用户侧用电采集信息， μ(t)为t时刻城市电网度电 碳排放因子。 分别为等级为A的用户i在t时刻可下调功率最小、 最大量； 分别为等级为B的用户j在t时刻可下调功率最小、 最大量； 分别为等级为C的用户k在t时刻可下调功率最小、 最大量； A、 B、 C分别为用户等级， 等级A>B> C， 即限电时， 先对C等级用户限电， C等级用户全部参加限电后， 再对B等级用户限电， B等级 用户全部参加限电后， 最后再对A等级用户限电。 3.根据权利要求1所述的一种计及碳排放和用电等级约束的城市电网有序用电方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中， 构建多目标函数如公式(2)、 (3)所示， 其中城市电网有序用电成本最 小目标函数如公式(2)所示， 碳 排放量最小目标函数如公式(3)所示。 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115481802 A 2式中： f1为城市电网有序用电成本最小目标函数； 为A等级用户i在t时刻的运行状 态， 参与电网限电调节取1， 不参与电网调节取0； 为B等级用户j在t时刻的运行状态， 参与电网限电调节 取1， 不参与电网调节 取0； 为C等级用户k在t时刻的运行状态， 参与 电网限电调节取1， 不参与电网调节取0； m、 n、 L分别为等级A、 B、 C的用户总数量； 为A 等级用户i在t时刻参与电网调节功率； 为B等级用户j在t时刻参与电网调节功率； 为C等级用户k在t时刻参与电网调节功率； 为A等级用户i在t时刻参与调节成 本因子； 为B等级用户j在t时刻参与调节成本因子； 为C等级用户k在 t时刻参与调 节成本因子； △t城市电网限电需求时间； 为t时刻城市电网单位调节电量补偿系数； △ F为有序用电分级惩罚成本； 表示对于所有B等级用户都参与城市电网 调节时， 存在C等级用户不参与电网调节。 f2为碳排放量最小目标函数； μ(t)为t时刻城市电 网度电碳 排放因子。 4.根据权利要求1所述的一种计及碳排放和用电等级约束的城市电网有序用电方法， 其特征在于， 所述步骤(3)中， 构建的计及可调量 ‑碳排放量 ‑用电等级的城市电网有序用电模型的 约束条件如公式(5)—(7)所示， 其中用户负荷可调 量约束如公式(5)所示即各类等级用户 参与负荷调节 量要满足城市电网总调节量要求。 城市电网负荷调节 量约束如公 式(6)所示， 各等级用户参与的调节量不得超过可调节上下限。 城市电网用户用电等级约束如公式(7) 所示， 如果存在A等级用户参与城市电网电量调节， 那么所有的B等级用户、 C等级用户都要 参与电量调节； 如果存在B等级用户参与城市电网电量调节， 那么所有的C等级用户都要参 与电量调节。 式中：△P(t)为t时刻城市电网电量调节需求； 为A等级用户i在t时刻的运行状态， 参与电网限电调节 取1， 不参与电网调节 取0； 为B等级用户j在t时刻的运行状态， 参与 电网限电调节取1， 不参与电网调节取0； 为C等级用户k在t时刻的运行状态， 参与电网权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115481802 A 3