计及综合需求响应和碳排放的园区综合能源系统规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种计及综合需求响应和碳排放的园区综合能源系统规划方法，包括：1、建立阶梯碳排放机制模型并考虑其对系统运行的影响；2、基于用户实时电热冷需求量和需求弹性需求模型建立综合需求响应模型；3、计及系统实际约束，以低碳低能耗高用户满意度加权调和数最小为优化目标，建立园区综合能源系统日前调度优化模型，并对供给和需求侧进行协调优化；4、构建计及综合需求响应和碳排放的园区综合能源系统规划模型，并考虑综合能源的调度策略，采用粒子群算法求解得到园区综合能源系统的最优设备配置规划方案。本发明专利技术在满足用户需求和尽可能低碳环保的情况下优化综合能源系统规划方案，从而提高综合能源系统的安全性和高效性。高效性。高效性。

【技术实现步骤摘要】
计及综合需求响应和碳排放的园区综合能源系统规划方法


[0001]本专利技术属于综合能源系统规划领域，特别涉及一种计及综合需求响应和碳排放的园区规划方法；

技术介绍

[0002]随着能源技术进一步的发展，冷热电气等多种能源耦合的综合能源系统(integrated energy system，IES)得到深入研究和广泛应用，人类社会的进步与发展，带来了日益严峻的化石燃料短缺与环境污染问题，可再生能源代替化石能源得到积极推动，制定了碳排放控制承诺，传统的调度方法只对系统供给侧进行优化，不能调动系统需求侧的潜力，无法对碳排放进行控制，已有的规划方案不能很好地平衡系统用户的满意度和系统运行的安全性；

技术实现思路

[0003]本专利技术是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种计及综合需求响应和碳排放的园区综合能源系统规划方法，以期能在满足用户用能需求的基础上降低系统能耗和碳排放，提高可再生能源消纳能力，从而能提高系统运行的安全性，得到最优的规划建设方案。
[0004]本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及综合需求响应和碳排放的园区综合能源系统规划方法，所述园区综合能源系统包括供给侧和需求侧，所述供给侧包括热电联产设备CHP、燃气轮机GB和P2G机组，所述需求侧包括电热泵EHP、中央空调AC、换热器HE和制冷机AF，其特征是，所述园区综合能源系统规划方法是按如下步骤进行：步骤一、通过基准值法计算系统的初始无偿碳排放量：步骤1.1、利用式(1)
‑
式(4)计算无偿碳排放量：式(4)计算无偿碳排放量：式(4)计算无偿碳排放量：式(4)计算无偿碳排放量：式(1)
‑
式(4)中，表示向上级能源网络申领电量的无偿初始碳排放量；表示热电联产设备CHP的无偿初始碳排放量；表示燃气轮机组GB的无偿初始碳排放量；表示单位电量的无偿初始碳排放量；表示t时段内向上级能源网络申领电量；表示单位热量的无偿初始碳排放量；表示热电联产设备发电量e向发热量h的折算系数；表示t时段内热电联产设备CHP用于产热消耗天然气能量；表示t时段内热电联产设备CHP用于产电消耗天然气能量；表示t时段内燃气轮机组设备GB的消耗天然气能量；T表示调度时间的集合；步骤1.2、利用式(5)
‑
式(6)计算实际碳排放：M＝M
elcbuy
+M
CHP
+M
GB
‑
M
P2G
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)式(5)
‑
式(6)中，M
elcbuy
表示向上级能源网络申领电量碳排放，M
CHP
表示热电联产设备CHP的碳排量，M
P2G
表示P2G机组的消耗碳量；β
g
表示P2G机组的碳捕获系数；表示t时段内P2G设备消耗的电量；步骤1.3、利用式(7)计算阶梯碳排放量C
carbon
：
式(7)中，c表示碳排放基准系数；α为碳排放系数的增长率；d为阶梯区间的长度；步骤二、基于用户实时电热冷需求量和需求弹性理论，建立综合需求响应模型：步骤2.1、利用式(8)
‑
式(10)计算冷热电替代系数：式(10)计算冷热电替代系数：式(10)计算冷热电替代系数：式(8)
‑
式(10)中，和是t时段第i类用户的电、热和冷直接能源需求；和表示第i类用户在t时段电冷负荷、电热负荷的用能偏好；分别表示热电替代系数和冷电替代系数，并由和进行归一化后得到；δ
i
表示第i类型用户非刚性电负荷的比例；步骤2.2、利用式(11)
‑
式(12)计算综合需求响应量：式(12)计算综合需求响应量：式(11)
‑
式(12)中，表示第i类型用户t时段的原始电负荷；ε
tt
′
表示t与t
′
时段之间的需求互弹性系数；当t＝t
′
时，ε
tt
′
表示需求自弹性系数；表示t
′
时段的基础电需求惩罚；表示t
′
时段的电需求惩罚变化量；和表示第i类型用户在t时段的电负荷、热负荷和冷负荷响应量；步骤2.3、利用式(13)计算舒适度补偿量：式(13)中，C
comf
表示舒适度响应补偿量，λ
comf
表示单位能量的舒适度补偿量；步骤三、建立园区综合能源系统的日前调度优化模型，考虑实际约束且以低碳低能耗高用户满意度加权调和数为优化目标函数，对供给和需求侧进行协调优化：步骤3.1、利用式(14)
‑
式(16)计算系统低碳低能耗高用户满意度加权调和数：min C＝C
buy
+C
carbon
+C
pena
+C
comf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(14)(14)
式(14)
‑
式(16)中，C
buy
是向上级能源网络申领总能量；C
pena
是弃风光惩罚；和分别表示t时段向上级能源网络申领的电量、申领的天然气量和申领的热量；c
pena
是弃风光惩罚系数；和是风、光预测功率；P
pv,t
和P
wt,...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，晋旭东，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：