[發明專利]一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法

在審

• 申請號: 202211424005.8
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115907363A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 周小博;胡福年;張彭成;彭晨惠;卞建軍;郭旭;曹文彥
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/14;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 雷向永

1.一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A：首先源荷兩側協調配合，根據不同需求響應資源對電網調度指令響應速度的快慢，將需求響應資源分為一級需求響應資源和二級需求響應資源兩類。一級需求響應資源用于日前調度階段中，二級需求響應資源用于日內調度階段中；

步驟B：源側將傳統火電機組加裝碳捕集設備改造后形成碳捕集電廠，碳捕集電廠采用綜合靈活運行方式。綜合靈活運行方式是碳捕集電廠通過加入煙氣旁路系統和溶液存儲器共同作用；

步驟C：荷側考慮多種需求響應資源，需求響應資源包含價格型需求響應資源和激勵型需求響應資源兩種，負荷用戶包含剛性負荷、可轉移負荷、可中斷負荷和可替代負荷；

步驟D：獲取綜合能源系統初始碳排放配額和實際碳排放配額，據此構建綜合能源系統階梯式碳交易模型；

步驟E：在步驟A的基礎上，調用步驟B和步驟C中所述的源側兩側資源，考慮步驟D中所述的階梯式碳交易模型，建立源荷協調的日前-日內兩階段低碳經濟優化調度模型；

步驟F：基于步驟E中的源荷協調的日前-日內兩階段低碳經濟優化調度模型，改進IEEE-39節點作為算例仿真,利用MATLAB軟件中的求解器CPLEX軟件對模型進行求解。

2.根據權利要求1所述的一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于：所述步驟A中的綜合能源系統包括風電機組、光伏機組、外部電網、碳捕集電廠、燃氣輪機、電轉氣設備、電解槽裝置、氫燃料電池、電鍋爐、儲碳和儲液設備、剛性負荷和柔性負荷。

3.根據權利要求1所述的一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于：所述步驟A中的需求響應資源類型是根據不同需求響應資源對電網調度指令響應速度的快慢來劃分其類型。

4.根據權利要求1所述的一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于：所述步驟A中的一級綜合需求響應：這類綜合需求響應資源對電網調度指令響應的速度較慢，響應時長通常大于1h，需要提前24h通知，故此類綜合需求響應資源用于日前調度階段中；二級綜合需求響應：這類綜合需求響應資源對電網調度指令響應的速度較快，響應時長通常為5-15min，需要提前15min-4h通知，故此類綜合需求響應資源用于日內調度階段中。

5.根據權利要求1所述的一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于：所述步驟B中的源側碳捕集電廠采用綜合靈活運行方式，綜合靈活運行方式是碳捕集電廠通過加入煙氣旁路系統和溶液存儲器共同作用，其相比于單獨的儲液式和分流式運行方式，綜合靈活運行方式既可以根據不同時段的負荷需求自動將CO2排放到空氣中，提高調度的靈活性，也可以實現“削峰填谷”，即負荷高峰時將碳捕集能耗轉移至低谷期；負荷低谷時升高碳捕集能耗，由此可以解決負荷需求和碳捕集能耗之間的矛盾，進一步提高了可再生能源的利用。

6.根據權利要求1所述的一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于：所述步驟C中的荷側考慮多種需求響應資源，需求響應資源包含價格型需求響應資源和激勵型需求響應資源兩種，價格型需求響應資源通過變化電能價格引導用戶進行合理的用電行為，使用戶改變之前的用電習慣，產生良好的用電導向，價格型需求響應資源可以改變負荷曲線，降低電力負荷峰谷差，因此減小了用戶的用電成本，使用戶主動參與到系統的調峰當中，由于價格型需求響應資源隨電能價格變化的速度較慢，故本文將其用于日前調度階段中，負荷用戶包含剛性負荷、可轉移負荷、可中斷負荷和可替代負荷。

7.根據權利要求1所述的一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于：所述步驟D中的階梯式碳交易模型包含初始碳排放配額、實際碳排放配額和碳排放價格，并且根據碳排放配額和實際碳排放量可求出參與碳交易市場的碳排放權交易額。

8.根據權利要求1所述的一種基于綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法，其特征在于：所述基于多能互補的綜合能源系統源-荷多時間尺度優化調度方法還包括對各個環節的約束，包括功率平衡約束、機組運行約束、綜合能源系統中各個設備的約束和聯絡線交互功率約束。