[發(fā)明專利]一種基于獎(jiǎng)懲階梯型碳交易的電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211037608.2
• 申請(qǐng)日: 2022-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115423282A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正曦;蘇小玲;楊立濱;陳來(lái)軍;李春來(lái);曹博文;張海寧;司楊;安娜;韓文元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)青海省電力公司清潔能源發(fā)展研究院;青海大學(xué);國(guó)網(wǎng)青海省電力公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q10/04;H02J3/00;H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 荊門市首創(chuàng)專利事務(wù)所 42107
• 代理人: 王鋒

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于獎(jiǎng)懲階梯型碳交易的電?氫?儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型，電?氫?儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)主要包括風(fēng)電、光伏機(jī)組、儲(chǔ)能電池、氫能利用模塊以及大電網(wǎng)，其運(yùn)行模式可分：（1）負(fù)荷低谷期富余電力轉(zhuǎn)化為氫能，為氫負(fù)荷供能或進(jìn)入儲(chǔ)氫系統(tǒng)；（2）儲(chǔ)氫系統(tǒng)為氫負(fù)荷與電負(fù)荷同時(shí)供能；（3）負(fù)荷高峰期，在風(fēng)光發(fā)電和氫燃料電池都無(wú)法滿足其用電需求時(shí)，綜合能源網(wǎng)則從電網(wǎng)購(gòu)電或從氫網(wǎng)購(gòu)氫；本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：優(yōu)化了電?氫?儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)的網(wǎng)損、環(huán)境成本和運(yùn)行成本，減少了電?氫?儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)的碳排放量，促進(jìn)了新能源消納。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是涉及基于碳交易排放的電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，能源需求也在迅速增長(zhǎng)。在“碳中和”目標(biāo)發(fā)展背景下，零碳新能源大規(guī)模、高比例進(jìn)入電力系統(tǒng)，我國(guó)能源安全已從能源供給風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)為技術(shù)層面風(fēng)險(xiǎn)。

成功實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型就意味著，要將供應(yīng)安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性與創(chuàng)新型和智能型氣候保護(hù)結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)電力技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)清潔能源利用高效化，實(shí)現(xiàn)清潔能源大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送，探索新能源友好接入和綜合利用新模式。在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)走向融合，正在推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新模式和新業(yè)態(tài)的興起。而綜合能源網(wǎng)就是一種以新能源技術(shù)與信息技術(shù)深入結(jié)合為特征的能源利用體系，是一個(gè)基于可再生能源的、分布式、開(kāi)放共享的網(wǎng)絡(luò)。

目前，綜合能源網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的模型主要將發(fā)電成本最小、環(huán)境影響費(fèi)用最低等多個(gè)目標(biāo)簡(jiǎn)化成單目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，并且主要考慮固定權(quán)重下，電-氣轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和能源利用率等方面的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度，而考慮碳排放成本和權(quán)重系數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整的電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型較少，多個(gè)目標(biāo)之間也往往存在沖突，一般很難對(duì)各個(gè)目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡，使其同時(shí)達(dá)到最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述背景技術(shù)中的不足，而提出了一種基于獎(jiǎng)懲階梯型碳交易的電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行的模型，在傳統(tǒng)綜合能源網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型的基礎(chǔ)上加入了獎(jiǎng)懲階梯型碳交易機(jī)制，通過(guò)出售多余碳排放權(quán)獲得的收益來(lái)補(bǔ)貼綜合能源網(wǎng)運(yùn)行成本；同時(shí)，加入了一種結(jié)合比例型動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)單調(diào)性與指數(shù)型動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)變化快優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合型動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)，對(duì)運(yùn)行成本和環(huán)境成本進(jìn)行權(quán)衡，實(shí)現(xiàn)綜合能源網(wǎng)動(dòng)態(tài)最優(yōu)運(yùn)行，同時(shí)使系統(tǒng)更好的兼顧經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)解決方案如下：

一種基于獎(jiǎng)懲階梯型碳交易的電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型，

(1)綜合能源網(wǎng)架構(gòu)建立

電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)主要包括風(fēng)電、光伏機(jī)組、儲(chǔ)能電池、氫能利用模塊以及大電網(wǎng)，其運(yùn)行模式可分：(1)負(fù)荷低谷期富余電力轉(zhuǎn)化為氫能，為氫負(fù)荷供能或進(jìn)入儲(chǔ)氫系統(tǒng)；(2)儲(chǔ)氫系統(tǒng)為氫負(fù)荷與電負(fù)荷同時(shí)供能；(3)負(fù)荷高峰期，在風(fēng)光發(fā)電和氫燃料電池都無(wú)法滿足其用電需求時(shí)，綜合能源網(wǎng)則從電網(wǎng)購(gòu)電或從氫網(wǎng)購(gòu)氫；

(2)電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型流程

基于獎(jiǎng)懲階梯型碳交易的電-氫-儲(chǔ)綜合能源網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，旨在通過(guò)對(duì)接入點(diǎn)選址、碳排放權(quán)的交易、電-氫能源系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)優(yōu)化和動(dòng)態(tài)權(quán)重對(duì)綜合能源網(wǎng)運(yùn)行成本和環(huán)境成本的權(quán)衡，優(yōu)化其網(wǎng)損、環(huán)境成本及運(yùn)行成本；

(3)碳交易機(jī)制建立