[發(fā)明專(zhuān)利]一種計(jì)及碳交易機(jī)制的社區(qū)能量管理模型構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211639618.3
• 申請(qǐng)日: 2022-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116402413A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/067
• 分類(lèi)號(hào): 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(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 張秋月

本發(fā)明涉及能量調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種計(jì)及碳交易機(jī)制的社區(qū)能量管理模型構(gòu)建方法，包括獲取基礎(chǔ)參數(shù)；構(gòu)建家庭負(fù)荷分類(lèi)模型；構(gòu)建家庭用電成本模型；構(gòu)建社區(qū)供能微網(wǎng)模型；優(yōu)化碳排放系數(shù)；構(gòu)建階梯碳交易模型；構(gòu)建供能微網(wǎng)約束條件；利用供能微網(wǎng)目標(biāo)函數(shù)對(duì)向電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電力的購(gòu)電成本、設(shè)備運(yùn)維成本、需求響應(yīng)成本和社區(qū)碳交易成本進(jìn)行優(yōu)化；利用家庭用電目標(biāo)函數(shù)對(duì)家庭的購(gòu)電成本、家庭碳交易成本、家庭參與需求響應(yīng)獲得的補(bǔ)貼進(jìn)行優(yōu)化。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中未涉及碳交易及測(cè)算機(jī)制，僅以單純減少購(gòu)電量來(lái)減少碳排放，在碳減排方面探索較少，對(duì)于儲(chǔ)能以及EV的充放電過(guò)程，也未考慮合理約束條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能量調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種計(jì)及碳交易機(jī)制的社區(qū)能量管理模型構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

社區(qū)能量管理系統(tǒng)CEMS(Community?Energy?Manage-ment?System)通過(guò)對(duì)社區(qū)及家庭負(fù)荷的優(yōu)化和直接控制，可以滿(mǎn)足家庭便捷化和個(gè)性化的用能需求，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)合理的用能行為，基于CEMS的家庭需求響應(yīng)行為使得家用負(fù)荷成為一種可控資源。將CEMS分為供能層與家庭層兩層，在計(jì)入碳交易機(jī)制后，對(duì)儲(chǔ)能與電動(dòng)汽車(chē)的充放電模型按照不同類(lèi)別家庭的特征建立SOC模型，通過(guò)家庭負(fù)荷連接為整個(gè)系統(tǒng)。家用負(fù)荷耗能占比高，可控性大，對(duì)這種資源加以利用，并充分優(yōu)化調(diào)度，能有效降低電負(fù)荷峰谷差，節(jié)約家庭用電費(fèi)用和提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。

現(xiàn)有技術(shù)文件1(CN104216358?B)提供了一種基于兩級(jí)能量管理的智能社區(qū)低碳能源管理系統(tǒng)；終端設(shè)備層負(fù)責(zé)對(duì)各專(zhuān)業(yè)子系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，并上傳給上層的監(jiān)控系統(tǒng)；監(jiān)控層主要完成對(duì)采集數(shù)據(jù)的匯集、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和控制，并響應(yīng)上層能量管理系統(tǒng)的控制策略，完成對(duì)設(shè)備的控制；樓宇能量管理層完成樓宇內(nèi)設(shè)備及社區(qū)公共設(shè)施的用能數(shù)據(jù)的分析及應(yīng)用，從整個(gè)樓宇的角度實(shí)現(xiàn)樓宇的能量?jī)?yōu)化功能；社區(qū)能量管理層完成社區(qū)內(nèi)設(shè)備的用能分析和能量?jī)?yōu)化；管理系統(tǒng)僅提供系統(tǒng)搭建的框架，未設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)的模型及調(diào)度方法，并未對(duì)用戶(hù)用電負(fù)荷進(jìn)行分類(lèi)建模，未涉及新能源發(fā)電系統(tǒng)，沒(méi)有對(duì)用能進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，且技術(shù)方法并未涉及碳交易及測(cè)算機(jī)制，僅以單純減少購(gòu)電量來(lái)減少碳排放，在碳減排方面探索較少，對(duì)于儲(chǔ)能以及EV的充放電過(guò)程，也未考慮合理約束條件。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有算法的不足，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種計(jì)及碳交易機(jī)制的社區(qū)能量管理模型構(gòu)建方法，包括：

步驟一、獲取基礎(chǔ)參數(shù)，基于家庭基礎(chǔ)負(fù)荷數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)家庭負(fù)荷分類(lèi)；

步驟二、構(gòu)建包括基礎(chǔ)負(fù)荷、可削減負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)負(fù)荷和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的家庭負(fù)荷分類(lèi)模型；

進(jìn)一步的，基礎(chǔ)負(fù)荷的公式為：

式中，表示家庭在t時(shí)段第i個(gè)基礎(chǔ)負(fù)荷設(shè)備的功率；表示t時(shí)段第i個(gè)基礎(chǔ)負(fù)荷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；

可削減負(fù)荷模型如下：

式中，表示第j種負(fù)荷t時(shí)段運(yùn)行功率；T_ac表示t時(shí)段設(shè)備此時(shí)溫度；T_p,hl、T_p,ht分別為設(shè)備需求溫度上下限；表示可削減負(fù)荷的制冷系數(shù)；

電動(dòng)汽車(chē)負(fù)荷模型如下：

式中，表示可轉(zhuǎn)移負(fù)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(zhuǎn)移負(fù)荷模型如下：

式中，為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的額定功率；為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷k的工作狀態(tài)；

步驟三、構(gòu)建家庭用電成本模型；

進(jìn)一步的，用電成本模型公式如下：