[發明專利]碳交易機制下考慮源荷側響應的電熱滾動調度方法及系統

有效

• 申請號: 202011382441.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112488525B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 張曉輝;靳兆爍;鐘嘉慶
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06N3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發明公開了碳交易機制下考慮源荷側響應的電熱滾動調度方法及系統。該方法包括：由熱網模型和引入熱感覺系數的熱網模型約束條件確定熱負荷需求；由用電需求響應模型和引入用電滿意因子的需求響應約束條件確定電負荷需求；建立碳交易機制下電網系統中各機組設備的綜合能源碳排放配額模型及碳交易機制下電力系統約束條件；基于熱負荷需求、電負荷需求、碳排放配額模型和碳交易機制下電力系統約束條件，以運行費用最小為目標建立碳交易獎懲階梯下的目標函數；采用電熱滾動調度方法，利用優化算法對目標函數進行求解，得到各機組的最優出力。本發明能在提高用戶滿意度的同時，減少二氧化碳排放量、提高風電消納。

技術領域

本發明涉及能源領域，特別是涉及一種碳交易機制下考慮源荷側響應的電熱滾動調度方法及系統。

背景技術

在全球持續變暖，大氣中二氧化碳濃度持續增加的背景下，減少二氧化碳排放至關重要。且隨著我國大力發展風電等可再生能源，風力發電在我國總發電量中的占比逐步增加，但每年依然存在棄風問題。

目前在調度中，因為電力系統、熱力系統和風電預測系統的誤差是始終存在的，所以采用電熱滾動調度的方法可以有效減少預測誤差的影響。目前對于電熱系統進行滾動調度主要是通過電熱轉換裝置例如電鍋爐或者熱電聯產(Combined Heat andPower，CHP)機組，進而將電力系統和熱力網相結合而實現的。針對電力系統主要包含的調度對象為電力網及其設備；針對熱力網主要的調度對象則是二級熱網和系統中的鍋爐。但是現有的電熱滾動調度在實際操作中并沒有考慮用戶在進行用電或者用電行為時的滿意度，導致在調度時有時會對用戶的用電和用熱行為造成較大影響。

發明內容

基于此，有必要提供一種碳交易機制下考慮源荷側響應的電熱滾動調度方法及系統，以在提高用戶滿意度的同時，減少二氧化碳排放量、提高風電消納。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

碳交易機制下考慮源荷側響應的電熱滾動調度方法，包括：

確定用戶的熱負荷需求和電負荷需求；所述熱負荷需求是由熱網模型和引入熱感覺系數的熱網模型約束條件計算得到的，所述熱網模型包括熱延遲模型、熱損耗模型和供熱模型；所述電負荷需求是由用電需求響應模型和引入用電滿意因子的需求響應約束條件計算得到的；

建立碳交易機制下電網系統中各機組設備的綜合能源碳排放配額模型及碳交易機制下電力系統約束條件；所述綜合能源碳排放配額模型包括火電機組配額碳排放量、CHP機組配額碳排放量和電鍋爐配額碳排放量；

基于所述熱負荷需求、所述電負荷需求、所述碳排放配額模型和所述碳交易機制下電力系統約束條件，以運行費用最小為目標建立碳交易獎懲階梯下的目標函數；

采用電熱滾動調度方法，利用優化算法對所述目標函數進行求解，得到最優出力；所述最優出力包括火電機組的最優電出力、CHP機組的最優電出力、CHP機組的最優熱出力、風電機組的最優電出力和電鍋爐的最優熱出力。

可選的，所述確定用戶的熱負荷需求和電負荷需求，具體包括：

構建一級熱網管道的熱延遲模型；

基于所述熱延遲模型建立一級熱網管道的熱損耗模型；

建立供熱模型；

建立熱網模型約束條件；所述熱網模型約束條件包括熱源熱量交換以及換熱站供回水溫度約束、CHP機組的熱出力約束和引入熱感覺系數的室內溫度變化范圍約束；

基于所述熱損耗模型、所述供熱模型和所述熱網模型約束條件計算熱負荷需求；

建立用電需求響應模型及需求響應約束條件；所述需求響應約束條件包括需求響應滿意度約束、需求響應電負荷約束、需求響應電價約束和需求響應電價支付約束；