[發(fā)明專利]計(jì)及動態(tài)價格獎懲因子的電熱氣綜合能源調(diào)度方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112529405A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘嘉慶;宋玉;張曉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發(fā)明涉及一種計(jì)及動態(tài)價格獎懲因子的電熱氣綜合能源調(diào)度方法和系統(tǒng)。該電熱氣綜合能源調(diào)度方法和系統(tǒng)，首先基于碳市場機(jī)制獲取綜合能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和實(shí)際碳排放量后，根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)建立綜合能源系統(tǒng)的無償碳排放配額模型和動態(tài)獎懲碳排放成本模型，再根據(jù)碳市場的運(yùn)營方式、綜合能源系統(tǒng)的購能方式以及動態(tài)獎懲碳排放成本模型，建立優(yōu)化調(diào)度模型，然后，基于確定的第一約束條件和第二約束條件，采用細(xì)菌群體趨藥性算法根據(jù)優(yōu)化調(diào)度模型確定每個設(shè)備的機(jī)組模型的最小輸出功率，最后，基于最小輸出功率完成綜合能源系統(tǒng)的電熱氣綜合能源的調(diào)度工作，以改變碳成本獎懲機(jī)制固定價格漲幅、固定區(qū)間問題，提高調(diào)度經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源調(diào)度分配技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種計(jì)及動態(tài)價格獎懲因子的電熱氣綜合能源調(diào)度方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，嚴(yán)重的碳排放問題一直存在在中國的電力行業(yè)，電力是中國能源消耗的重點(diǎn)行業(yè)，其二氧化碳的排放量占全國排放總量的50％左右，電力行業(yè)具備較大的碳減排潛力，并且電力行業(yè)也被率先納入全國統(tǒng)一的碳排放權(quán)運(yùn)營市場，推行低碳電力有利于促進(jìn)中國低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由此，隨著碳市場的逐漸完善，對碳排放量進(jìn)行制約的方法逐漸成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

綜合能源系統(tǒng)(integrated energy system，IES)被認(rèn)為是提高清潔能源使用比重、實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)的支撐技術(shù)，是將電力系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)和天然氣系統(tǒng)通過可再生能源發(fā)電技術(shù)(Powerto Gas，P2G)機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組、燃?xì)忮仩t以及儲能裝置等耦合元件連接在一起，實(shí)現(xiàn)多能轉(zhuǎn)化，能夠合理配置電力能源、熱力能源和天然氣能源的生產(chǎn)及轉(zhuǎn)化過程。為了提高綜合能源的電力經(jīng)濟(jì)性和低碳環(huán)保性，引入低碳調(diào)度是合理的有效手段。

碳市場的機(jī)制是根據(jù)碳配額對CO₂排放權(quán)進(jìn)行運(yùn)營的機(jī)制，是當(dāng)前最有效的碳減排措施之一，通過在總成本中計(jì)入碳機(jī)制成本，借助經(jīng)濟(jì)杠桿的作用來實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)。現(xiàn)有碳成本懲罰獎勵機(jī)制模型是固定的價格漲幅，以及固定的碳排放量區(qū)間，沒有設(shè)置合理的價格漲幅以及排放區(qū)間，忽略了獎懲公平性問題，不利于激發(fā)企業(yè)參與碳市場的積極性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)及動態(tài)價格獎懲因子的電熱氣綜合能源調(diào)度方法和系統(tǒng)，以改變碳成本獎懲機(jī)制固定價格漲幅、固定區(qū)間問題，提高調(diào)度經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種計(jì)及動態(tài)價格獎懲因子的電熱氣綜合能源調(diào)度方法，包括：

獲取綜合能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)；所述結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：單位發(fā)電量碳排放配額、單位時段內(nèi)的外購電力功率、燃?xì)廨啓C(jī)的氣轉(zhuǎn)電功率、單位時段內(nèi)輸入燃?xì)廨啓C(jī)的天然氣功率、燃?xì)廨啓C(jī)的氣轉(zhuǎn)熱能量轉(zhuǎn)換效率、單位供熱量的碳排放配額、燃?xì)忮仩t的氣轉(zhuǎn)熱能量轉(zhuǎn)換效率，單位時段內(nèi)輸入燃?xì)忮仩t的天然氣功率；

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)參數(shù)建立綜合能源系統(tǒng)的無償碳排放配額模型；所述綜合能源系統(tǒng)中的設(shè)備包括：風(fēng)電有效增強(qiáng)設(shè)備、閉環(huán)耦合設(shè)備以及儲熱和儲氣設(shè)備；所述閉環(huán)耦合設(shè)備的機(jī)組模型包括：P2G機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組和燃?xì)忮仩t機(jī)組；

獲取綜合能源系統(tǒng)的實(shí)際碳排放量；

根據(jù)所述實(shí)際碳排放量和所述無償碳排放配額模型建立動態(tài)獎懲碳排放成本模型；

確定所述綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部各個設(shè)備機(jī)組模型的約束條件，記為第一約束條件；所述設(shè)備機(jī)組模型包括：閉環(huán)耦合設(shè)備機(jī)組模型以及儲熱和儲氣設(shè)備機(jī)組模型；所述第一約束條件包括：P2G機(jī)組額定功率的約束條件、燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組出力爬坡約束條件、燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的調(diào)節(jié)備用約束以及旋轉(zhuǎn)備用約束條件、燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的出力上下限約束條件、燃?xì)忮仩t額定功率和爬坡率約束條件、儲熱裝置模型約束條件和儲氣裝置模型約束條件；

根據(jù)碳市場的運(yùn)營方式、綜合能源系統(tǒng)的購能方式以及所述動態(tài)獎懲碳排放成本模型，建立優(yōu)化調(diào)度模型；所述優(yōu)化調(diào)度模型為以所述綜合能源系統(tǒng)的外購能源成本以及碳成本之和最小為目標(biāo)的優(yōu)化調(diào)度模型；