[發(fā)明專利]一種計及碳交易機制的社區(qū)能量管理模型構建方法

在審

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• 申請日: 2022-12-20
• 公開（公告）號: CN116402413A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 張曉花;鄧奎衡;陳星瑞;宮一博;張潘杰;吳林軒;陳柏霖;劉其豪
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G06Q10/067
• 分類號: G06Q10/067;G06Q10/20;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/20;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 張秋月

1.一種計及碳交易機制的社區(qū)能量管理模型構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、獲取基礎參數(shù)，基于家庭基礎負荷數(shù)據實現(xiàn)家庭負荷分類；

步驟二、構建包括基礎負荷、可削減負荷、電動汽車負荷和可轉移負荷的家庭負荷分類模型；

步驟三、構建家庭用電成本模型；

步驟四、構建包括向電網購買電力的購電成本、設備運維成本的社區(qū)供能微網模型；

步驟五、構建包括需求響應成本、社區(qū)碳交易成本和碳排放系數(shù)的優(yōu)化碳排放系數(shù)；

步驟六、構建階梯碳交易模型；

步驟七、構建包括功率平衡約束、儲能單元約束、電動汽車SOC、EV工作狀態(tài)和社區(qū)購電約束的供能微網約束條件；

步驟八、利用供能微網目標函數(shù)對向電網購買電力的購電成本、設備運維成本、需求響應成本和社區(qū)碳交易成本進行優(yōu)化；

步驟九、利用家庭用電目標函數(shù)對家庭的購電成本、家庭碳交易成本、家庭參與需求響應獲得的補貼進行優(yōu)化。

2.根據權利要求1所述的計及碳交易機制的社區(qū)能量管理模型構建方法，其特征在于，基礎負荷的公式為：

式中，表示家庭在t時段第i個基礎負荷設備的功率；表示t時段第i個基礎負荷設備的運行狀態(tài)；

可削減負荷模型如下：

式中，表示第j種負荷t時段運行功率；T_ac表示t時段設備此時溫度；T_p,hl、T_p,ht分別為設備需求溫度上下限；表示可削減負荷的制冷系數(shù)；

電動汽車負荷模型如下：

式中，表示可轉移負荷的充放電額定功率，為0-1變量，分別表示EV充電、放電的狀態(tài)；

可轉移負荷模型如下：

式中，為可轉移負荷的額定功率；為可轉移負荷k的工作狀態(tài)。

3.根據權利要求1所述的計及碳交易機制的社區(qū)能量管理模型構建方法，其特征在于，用電成本模型公式如下：

式中，表示t時段第n個家庭的用電成本。

4.根據權利要求1所述的計及碳交易機制的社區(qū)能量管理模型構建方法，其特征在于，向電網購買電力的購電成本公式為：

式中，表示t時段向電網購電的價格，表示t時段向電網購電的購電量；

設備運維成本公式為：

式中，c_pv、c_wt、c_est、c_EV分別表示分布式光伏、分布式風電、儲能設備和EV充放電的單位出力運維成本；分別表示風電和光伏機組出力；分別表示儲能設備的放電功率和充電功率；分別表示EV的放電功率和充電功率。

5.根據權利要求1所述的計及碳交易機制的社區(qū)能量管理模型構建方法，其特征在于，需求響應成本的公式為：

式中，a、b分別表示可削減負荷和可轉移負荷的需求響應激勵系數(shù)，分別表示第n個家庭t時參與調度的可削減、轉移負荷量；c_dr表示第家庭參與需求響應的激勵單價；

社區(qū)碳交易成本公式為：

C_s,co2＝c_c×(E_u-E_s)?(16)

式中，c_c表示碳排放權交易基礎價格，E_u表示供能微網碳排放總量，E_s表示社區(qū)總體碳配額；

碳排放系數(shù)公式為：

式中，EF_OM為電廠集群產生的營運邊際排放系數(shù)，EF_BM為建設邊際排放系數(shù)。

6.根據權利要求1所述的計及碳交易機制的社區(qū)能量管理模型構建方法，其特征在于，階梯碳交易模型的公式為：

式中，分別表示第n戶家庭t時段的基礎負荷、可削減負荷和可轉移負荷，EC_s為碳排放系數(shù)，為家庭碳交易成本。