[發(fā)明專利]強耦合工業(yè)用戶基于碳溯源的綜合需求響應方法

在審

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• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115600845A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 曾艾東;鄒宇航;郝思鵬;寧佳;張東東;董亮;張小蓮;劉海濤;陳光宇;倪良華
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 朱遠楓

本發(fā)明公開了強耦合工業(yè)用戶基于碳溯源模型的綜合需求響應方法，包括：基于構建的工業(yè)用戶的用能設備模型，根據(jù)工業(yè)用戶梯級能效，對各用能設備供能所造成的碳排放進行排放設備溯源，根據(jù)溯源結(jié)果構建用戶的碳排放交易權配額模型，進而確定實際碳排放模型；根據(jù)日運行費用構建外層經(jīng)濟調(diào)度模型，并建立電功率平衡約束和熱平衡約束條件；基于用戶參與階梯式碳交易模型以及實際碳排放模型，根據(jù)用戶的削峰目標和削峰約束，構建內(nèi)層綜合需求響應模型；基于外層經(jīng)濟調(diào)度模型和內(nèi)層綜合需求響應模型進行求解，獲得強耦合工業(yè)用戶基于碳溯源的綜合需求響應方法最優(yōu)策略。該方法實現(xiàn)減少碳排放，公網(wǎng)削峰和用戶運行成本降低的三贏局面。

技術領域

本發(fā)明涉及能源配置優(yōu)化利用領域，具體地說是一種強耦合工業(yè)用戶基于碳溯源的綜合需求響應方法。

背景技術

以電力為主的綜合能源系統(tǒng)是削減碳排放的先行軍，實現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)的碳排放削減有利于加快整個電力行業(yè)實現(xiàn)的削減碳排放的目標。

需求響應是綜合能源系統(tǒng)促進可再生能源消納、幫助電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷的重要手段。智慧園區(qū)的大工業(yè)用戶是綜合能源系統(tǒng)中的典型用能主體，其在生產(chǎn)過程往往需要多能耦合和轉(zhuǎn)換，其用能設備和儲能設備往往具有很高的自動化水平，具有更高的設備控制能力和更大的需求響應容量，因此在碳排放削減和參與需求響應中扮演著重要角色。

目前的研究多集中園區(qū)參與碳交易市場的傳統(tǒng)調(diào)度分析，未有劃分強耦合園區(qū)工業(yè)用戶的上級購電來源，且鮮有考慮碳交易機制對用戶參與綜合需求響應的策略的影響；鮮有研究參與碳交易機制前后用戶在傳統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度模式和需求響應模式下用戶用能策略的變化。因此，智慧園區(qū)內(nèi)多源供電的大工業(yè)用戶亟需一種在傳統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度模式下和綜合需求響應模式下的新響應方法，以進一步調(diào)整用能計劃和響應策略。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問題所存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于碳溯源的強耦合工業(yè)用戶的綜合需求響應方法，可以應用在不同類型的工業(yè)用戶綜合能源系統(tǒng)中。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案解決的：

本發(fā)明提供了強耦合工業(yè)用戶基于碳溯源模型的綜合需求響應方法，包括：

構建工業(yè)用戶的用能設備模型；

基于用能設備模型，根據(jù)工業(yè)用戶用能設備熱能梯級，對各用能設備供能所造成的碳排放進行排放設備溯源，根據(jù)溯源結(jié)果構建用戶的碳排放交易權配額模型，進而確定實際碳排放模型；

根據(jù)日運行費用構建外層經(jīng)濟調(diào)度模型，并建立電功率平衡約束和熱平衡約束條件；

基于用戶參與階梯式碳交易模型以及實際碳排放模型，根據(jù)用戶的削峰目標和削峰約束，構建內(nèi)層綜合需求響應模型；

基于外層經(jīng)濟調(diào)度模型和內(nèi)層綜合需求響應模型進行求解，獲得強耦合工業(yè)用戶基于碳溯源的綜合需求響應方法最優(yōu)策略。

進一步地，用能設備的熱能梯級包含高溫熱流、中溫熱流和低溫熱流，所述熱平衡約束包括高溫熱流約束、中溫熱流約束和低溫熱流約束；

高溫熱流約束表示為：

中溫熱流約束表示為：

低溫熱流約束表示為：