基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，其中，该方法包括：获取园区用户热负荷需求，建立热舒适度区间模型；基于热舒适度区间模型获取园区供热管道参数，并基于管道参数以及换热站参数构建供热管网储热模型以及换热站模型；以及，基于不同能源设备碳排放强度基准，建立碳交易模型；建立优化调度的约束条件和目标函数，获取满足用户电、热负荷需求并满足热舒适度区间模型、供热管网储热模型、换热站模型以及碳交易模型约束条件的目标函数解。本发明专利技术可以利用园区内源网荷储的协调能力降低园区运行成本，减少碳排放，具有生态环境效益，为园区内碳交易与碳中和提供参考。与碳中和提供参考。与碳中和提供参考。

【技术实现步骤摘要】
基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法


[0001]本专利技术涉及综合能源相关
，特别涉及一种基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法及装置。

技术介绍

[0002][0003]在低碳化和氧化碳净零排放的背景下，能源系统节能减排目标的实现需要打破不同能源行业之间的壁垒，构建综合能源系统，进行多能源子系统之间的源网荷储多环节联合优化调度。现有的研究未充分利用电转气设备在合成天然气过程中吸收二氧化碳带来的经济、环境效益以及园区源网荷储多环节多能源互补作用，难以实现园区范围内的低碳化和氧化碳净零排放目标。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术提出了一种基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，利用园区内电转气设备和源网荷储的协调能力降低园区运行成本，减少碳排放，具有生态环境效益，为园区内二氧化碳排放权交易与氧化碳净零排放提供参考。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提出一种基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度装置。
[0007]为达到上述目的，本专利技术一方面提出了基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，包括：S1，获取园区用户热负荷需求，建立热舒适度区间模型；S2，基于热舒适度区间模型获取园区供热管道参数，并基于管道参数以及换热站参数构建供热管网储热模型以及换热站模型；以及，S3，基于不同能源设备碳排放强度基准，建立二氧化碳排放权交易模型；S4，建立优化调度的约束条件和目标函数，获取满足用户电、热负荷需求并满足热舒适度区间模型、供热管网储热模型、换热站模型以及二氧化碳排放权交易模型约束条件的目标函数解。
[0008]本专利技术实施例的基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，获取园区用户热负荷需求，建立热舒适度区间模型；基于热舒适度区间模型获取园区供热管道参数，并基于管道参数以及换热站参数构建供热管网储热模型以及换热站模型；以及，基于不同能源设备碳排放强度基准，建立二氧化碳排放权交易模型；建立优化调度的约束条件和目标函数，获取满足用户电、热负荷需求并满足热舒适度区间模型、供热管网储热模型、换热站模型以及二氧化碳排放权交易模型约束条件的目标函数解。本专利技术利用园区内电转气设备和源网荷储的协调能力降低园区运行成本，减少碳排放，具有生态环境效益，为园区内二氧化碳排放权交易与氧化碳净零排放提供参考。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例的基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法还可以具有以下附加的技术特征：
[0010]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述S1，包括：基于热用户对建筑内温度舒适度的要求，建立PMV指标值与室内温度的关系，并基于所述用户热负荷需求求解所述热舒适度区间模型的热舒适度下室内温度预设范围。
[0011]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述建立PMV指标值与室内温度的关系，并基于所述用户热负荷需求求解所述热舒适度区间模型的热舒适度下室内温度预设范围，包括：
[0012]采用如下公式计算PMV指标值与室内温度T的关系：
[0013][0014]采用如下公式计算用户热负荷与室内温度T的关系：
[0015][0016]T
min
≤T
in,t
≤T
max
[0017]其中，λ
PMV
为PMV指标值，S为供热面积，μ为热量损失系数，T
in,t
和T
out,t
为室内和室外温度，T
min
和T
max
为热舒适度下室内最低温度和最高温度。
[0018]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述S2，包括：基于所述管道参数求解热惯性时间、管道延时和管道温降，并基于所述热惯性时间、管道延时和管道温降求解热网储热。
[0019]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述基于所述管道参数求解热惯性时间、管道延时和管道温降，并基于所述热惯性时间、管道延时和管道温降求解热网储热，包括：
[0020]采用如下公式计算热惯性时间：
[0021][0022]采用如下公式计算管道延时和管道温降：
[0023][0024]采用如下公式计算热网储热范围：
[0025]T
i,min
≤T
i
(t)≤T
i,max
[0026]其中，τ
pipe
为供热管网的热惯性时间常数，L
j
为管道j的长度；ρ
w
为热水的密度；d
j
和m
j
分别为管道j的内径和流量，T
m
和T
s
分别为供热管道首端和末端的温度，ΔT1(t)为管道温降，C
w
为水的比热容。
[0027]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述S2包括：基于所述管道参数以及用户热负荷需求，建立换热站模型，包括：
[0028]采用如下公式计算热源处热量交换：
[0029]Q
CHP
(t)＝C
w
m[T
pipe,sup
(t)
‑
T
pipe,ret
(t)][0030]采用如下公式计算换热站处热量交换：
[0031]Q
sta
(t)＝ε
sta
C
w
m[T
sta,sup
(t)
‑
T
sta,ret
(t)][0032]其中，Q
CHP
(t)为CHP机组在t时刻的热出力，T
pipe,sup
(t)和T
pipe,ret
(t)分别为热源处供水、回水温度，Q
sta
(t)为换热站在t时刻输入的热功率，T
sta,sup
(t)和T
sta,ret
(t)分别为换热站一次侧供水、回水温度，ε
sta
为换热站的能量损失系数。
[0033]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述S3，包括：基于不同能源设备历史同期碳排放数据值，基于碳排放数据值削减获取碳排放基准值，并基于所述碳排放基准值获取不同能源设备的二氧化碳排放权交易成本。
[0034]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述基于不同能源设备历史同期碳排放数据值，基于碳排放数据值削减获取碳排放基准值，并基于所述碳排放基准值获取不同能源设备的二氧化碳排放权交易成本，包括：
[0035]采用如下公式计算热电联产机组的二氧化碳排放权交易成本
[0036][0037]采用如下公式计算电转气设备的二氧化碳排放权交易收益
[0038][0039]其中，c
c
为二氧化碳排放权交易价格，A
GT
为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1，获取园区用户热负荷需求，建立热舒适度区间模型；S2，基于所述热舒适度区间模型获取园区供热管道参数，并基于所述管道参数以及换热站参数构建供热管网储热模型以及换热站模型；以及，S3，基于不同能源设备碳排放强度基准，建立二氧化碳排放权交易模型；S4，建立优化调度的约束条件和目标函数，获取满足用户电、热负荷需求并满足所述热舒适度区间模型、供热管网储热模型、换热站模型以及二氧化碳排放权交易模型约束条件的目标函数解。2.根据权利要求1所述的基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，其特征在于，所述S1，包括：基于热用户对建筑内温度舒适度的要求，建立PMV指标值与室内温度的关系，并基于所述用户热负荷需求求解所述热舒适度区间模型的热舒适度下室内温度预设范围。3.根据权利要求2所述的基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，其特征在于，所述建立PMV指标值与室内温度的关系，并基于所述用户热负荷需求求解所述热舒适度区间模型的热舒适度下室内温度预设范围，包括：采用如下公式计算PMV指标值与室内温度T的关系：采用如下公式计算用户热负荷与室内温度T的关系：T
min
≤T
in,t
≤T
max
其中，λ
PMV
为PMV指标值，S为供热面积，μ为热量损失系数，T
in,t
和T
out,t
为室内和室外温度，T
min
和T
max
为热舒适度下室内最低温度和最高温度。4.根据权利要求1所述的基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，其特征在于，所述S2，包括：基于所述管道参数求解热惯性时间、管道延时和管道温降，并基于所述热惯性时间、管道延时和管道温降求解热网储热。5.根据权利要求4所述的基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，其特征在于，所述基于所述管道参数求解热惯性时间、管道延时和管道温降，并基于所述热惯性时间、管道延时和管道温降求解热网储热，包括：采用如下公式计算热惯性时间：采用如下公式计算管道延时和管道温降：
采用如下公式计算热网储热范围：T
i,min
≤T
i
(t)≤T
i,max
其中，τ
pipe
为供热管网的热惯性时间常数，L
j
为管道j的长度；ρ
w
为热水的密度；d
j
和m
j
分别为管道j的内径和流量，T
m
和T
s
分别为供热管道首端和末端的温度，ΔT1(t)为管道温降，C
w
为水的比热容。6.根据权利要求1所述的基于二氧化碳排放权交易的园区源网荷储优化调度方法，其特征在于，所述S2,包括：基于所述管道参数以及用户热负荷需求，建立换热站模型，包括：采用如下公式计算热源处热量交换：Q
CHP
(t)＝C
w
m[T
pipe,sup
(t)
‑
T
pipe,ret
(t)]采用如下公式计算换热站处热量交换：Q
sta
(t)＝ε
sta
C
w
m[T
sta,su...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志超，齐步洋，苏一博，王函，张险峰，张宁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：