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龙图腾网获悉国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院;国家电网有限公司申请的专利一种碳达峰愿景下基于LHS和NSGA-II的省级电网电源规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115081675B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210500330.1，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种碳达峰愿景下基于LHS和NSGA-II的省级电网电源规划方法是由蒋海玮;张明理;潘霄;赵琳;张娜;侯依昕;杨天蒙;商文颖;程孟增;吉星;徐熙林;刘广朔;赵竞智;刘禹彤;胡旌伟;王宗元;李金起;张玫珊;刘凯;杨方圆设计研发完成，并于2022-05-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种碳达峰愿景下基于LHS和NSGA-II的省级电网电源规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种碳达峰愿景下基于LHS和NSGA‑II的省级电网电源规划方法，其包括建立煤电机组的煤耗量与CO22排放量计算模型；计及电力碳达峰约束，建立兼顾电源规划方案经济性和清洁性的省级电网电源规划多目标优化模型；设置电源规划目标函数和约束条件所需的相关参数，基于LHS和NSGA‑II算法求解并获取电源规划方案的Pareto最优解。本发明所提方法可以对省级电网进行电源规划，结果验证了所提方法获取规定期限内实现碳达峰目标的电源规划方案，并在满足供需平衡的前提下，提升规划方案的经济性与清洁性。

本发明授权一种碳达峰愿景下基于LHS和NSGA-II的省级电网电源规划方法在权利要求书中公布了：1.一种碳达峰愿景下基于LHS和NSGA-II的省级电网电源规划方法，其特征在于：包括， 建立煤电机组的煤耗量与CO2排放量计算模型； 具体包括， 在考虑不同容量煤电机组度电发电煤耗与年利用小时数差异的条件下，建立煤电机组的年煤耗总量计算模型如下： 式中，C表示电源规划方案内所有煤电机组的年煤耗总量；m表示煤电机组的某一容量分区；Mtotal代表容量分区总数；km表示处于容量区间m内煤电机组的平均度电标准煤耗量；Sm表示处于容量区间m的煤电机组总容量；Tm,min为容量区间m内煤电机组的最小年利用小时数；ΔQm为容量区间m内煤电机组在最少发电量，即Sm×Tm,min基础上，按照大容量机组优先发电且不超过自身最大年利用小时数的原则所分配的剩余电量； 在考虑不同容量煤电机组度电发电煤耗与年利用小时数差异的条件下，建立煤电机组的CO2年总排放量计算模型为： E＝F0C 式中，E为全部煤电机组的CO2年排放总量；F0表示单位质量标准煤的碳排放因子；C表示电源规划方案中所有煤电机组的年煤耗总量； 计及电力碳达峰约束，建立兼顾电源规划方案经济性和清洁性的省级电网电源规划多目标优化模型； 具体包括， 设置碳达峰愿景下电源规划优化模型的目标函数； 设置碳达峰愿景下电源规划优化模型的约束条件； 所述目标函数包括经济性目标和清洁性目标； 所述约束条件包括碳达峰约束、电力电量平衡约束、调峰平衡约束、电源逐年装机容量上限约束、非化石能源发电装机占比约束、以及非化石能源发电量占比约束； 所述经济性目标，即规划期内电源规划方案的综合费用最低，具体表达式为： 式中，f1表示规划期内电源规划方案的综合费用；t为年份；T0和Tmax分别代表规划起、止年份；和分别代表相对于T0年新增机组的投资费用等年值、年固定运维成本以及年消耗发电原料的费用，三者的具体计算方法如下所示： 式中，ΘNU表示新增的电源厂站集合，包括燃煤电厂、燃气电厂、核电厂、水电厂、风电场、光伏电站、生物质发电厂和储能电站；i为ΘNU中的某一厂站类型；I表示贴现率；ΔSi,t为规划期内截至t年份i类厂站的累计新增装机容量；ki,t为t年份i类厂站新增装机容量的单位综合造价；Ni为i类厂站新增机组的使用寿命；ρi,t为i类厂站t年份的机组单位容量运维成本；ΘMA表示原料种类；Fj,t和Uj分别为规划期内截止至t年份全部新增机组对第j种燃料的总消耗量及其单位价格； 所述清洁性目标，即规划期内CO2排放总量最小，具体表达式为： 式中，f2为规划期内的CO2排放总量；ΘFU为消耗化石能源的发电厂；Ei,t第i类发电厂在t年份的CO2排放量； 所述碳达峰约束具体表示为： 式中，T为碳达峰年份；Ei,T为碳达峰年份下第i类化石能源电厂排放的CO2总量；为预期的CO2排放量达峰年份集合；年份集与T的取值有关，即当时，为规划期内除T0外其余年份所构成的集合； 所述电力平衡约束具体表示为： 式中，ΘU为原有和新增的全部电源厂站构成的集合；Pi,t为i类型厂站在t年份的装机容量；βi表示i类型厂站的出力受阻系数；ΔPt为规划区域联络线上的净受入容量；Dt,max表示t年份的全社会最大发电负荷；Rm表示系统负荷的有效备用率； 所述电量平衡约束具体表示为： 式中，Hi,t为i类型电厂第t年的年利用小时数；ΔQt为规划区域联络线上的净受入电量；Qt,max为第t年的全社会用电量； 所述调峰平衡约束具体表示为： 式中，t为年份；q为季度；γi,q为i类型机组q季度提供负备用能力系数；Dt,q,min表示t年q季度的最小发电负荷； 所述电源逐年装机容量上限约束具体表示为： 式中，Pi,t,lim表示i类型电源厂站在t年份因建设能力而限定的最大投产容量； 所述非化石能源发电装机占比约束具体表示为： 式中，ΘNFU表示非化石能源厂站集合；Pt,min表示t年份非化石能源的装机下限； 所述非化石能源发电量占比约束具体表示为： 式中，Qi,t为考虑联络线的i类型厂站t年份发电量；δt,min表示t年份非化石能源发电量占比下限； 设置电源规划目标函数和约束条件所需的相关参数，基于LHS和NSGA-II算法求解并获取电源规划方案的Pareto最优解； 包括以下步骤： 根据目标函数与约束条件构造适应值函数； 利用LHS获取各类型电源逐年装机容量下限； 利用NSGA-II求解电源规划方案的Pareto最优解； 所述根据目标函数与约束条件构造适应值函数，包括， 将各约束条件以罚值的形式计入各目标函数中，构造适应值函数为： 式中，W为罚值，若所有约束条件均满足，W＝0；若存在一条约束条件未满足，W便取为一个充分大的正值； 所述利用LHS获取各类型电源逐年装机容量下限，包括， 将各类型电源的逐年新增投产容量示为在区间内服从均匀分布的随机变量，其中表示类型i电源在第t年的投产容量上限，利用LHS方法产生一个M×N维采样矩阵SM×N，其中M表示随机变量的总数，N表示拉丁超立方抽样次数，其m行n列元素为smn为随机变量的一次采样值； 分别以采样矩阵SM×N的每一列作为各类型电源逐年装机容量下限，并结合设置的各类型电源逐年装机容量上限，随机生成规模为G的种群P＝{P1P2…Pt…PG}，其中Pt为种群中的第t个个体，其包含了一组确定的各类型电源逐年装机容量信息； 计算种群P内每个个体Pt对应的二维适应度值之和Ft＝F1,t+F2,t，再计算所有个体Ft值的均值此时，倘若以SM×N的第j列作为各类型电源逐年装机容量下限，且该列中各下限值对应的值相比于其它列取得最小值，则最终以SM×N的第j列作为各类型电源逐年装机容量下限。

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