【技术实现步骤摘要】
含CSP
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P2G
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CCUS的虚拟电厂优化调度方法
[0001]本专利技术属于虚拟电厂优化调度
，特别涉及一种含CSP
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P2G
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CCUS的虚拟电厂优化调度方法。
技术介绍
[0002]随着国家能源需求的不断增长和过度使用化石能源导致环境污染问题，大力发展可再生能源发电与减少碳排放成为了首要任务。由于风电的不确定性和反调峰特性增加了调度的难度，光热电站(concentrating solar power，CSP)发电作为一种可持续的新兴技术，具有长时间运行能力，可以实现“光
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热
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电”之间能量转换，对于实现减碳减排具有非常重要意义。因此相比于传统能源系统，建立多能耦合系统，通过对不同能源的协调控制是未来能源体系的重要发展方向。电力网络与天然气网络是当前能源领域最主要的传输载体，因此两者之间的耦合关系一直受到广泛关注，电转气(power to gas，P2G)技术可以将过剩的电解水生成氢气作为生成天然气的原料...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含CSP
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P2G
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CCUS的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、构建虚拟电厂系统：虚拟电厂系统的能源测包括风能、太阳能和上级气网；虚拟电厂系统的能量转换设备包含光热电站、电解槽、甲烷反应器、燃气轮机和碳捕集；虚拟电厂系统的负荷侧包括电负荷和氢负荷；步骤2、构建含CSP
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P2G
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CCUS的虚拟电厂优化调度模型：以经济性最优和碳排放最低为目标，引入权重将多目标函数进行无量纲化处理可以有效地简化模型得到最优的运行方案，以系统运行成本F1和碳排放量F2之和最小为目标函数，如式(1)所示：式(1)中，F为总目标；F1为目标一：运行成本；F2为目标二：碳排放量；ω1、ω2分别为各目标的权重系数；步骤3、构建优化调度模型的约束条件；步骤4、以运行成本最低、碳排放量最小为目标，通过Yalmip工具箱调用Cplex求解器进行求解。2.根据权利要求1所述的含CSP
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P2G
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CCUS的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于：步骤2中，运行成本F1和碳排放量F2的定义如下：1)运行成本F1：包括碳封存成本、系统运维成本与购能成本，如式(2)所示；其中系统运维成本包含CSP成本、燃气轮机成本、电解槽成本和碳捕集成本；购能成本包含购气成本、购氢成本和购CO2成本；式(2)中，F
f
、F
op
、F
buy
分别为碳封存成本、系统运维成本、购能成本；c
f
为封存CO2的成本；Q
storage,t
为t时刻进行碳封存CO2的量；c
csp
、c
chp
、c
c
分别为光热电站、燃气轮机、电解槽、碳捕集的单位运维成本；P
CSP,t
为光热电站在t时段输出的电功率；P
CHP,t
为t时刻燃气轮机的产电功率；为t时刻P2H消耗的电功率；P
CCS,t
为t时刻碳捕集设备的运行能耗；c
buyg
、分别为单位外购天然气、氢能和CO2的价格；Q
buyg,t
、分别为t时刻外购天然气、氢能和CO2的功率；
2)碳排放量F2：系统的全部碳排放量来源于燃气轮机，实际的碳排放量是燃气轮机产生的总量减去用于甲烷化与碳封存的量，如式(3)所示：式(3)中，为燃气轮机排放CO2的捕集系数；为t时刻碳捕集进入甲烷化CO2的量。3.根据权利要求1所述的含CSP
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P2G
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CCUS的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于：在步骤3中，约束条件包括以下几种：1)功率平衡约束：系统内部总共包括电与气2种能量流，如式(4)所示：式(4)中，P
W,t
为t时刻风电机组的供电功率；为在t时刻燃气轮机需要用的天然气功率；为甲烷化的产气功率；为t时刻P2H得到的氢能功率；为t时刻用于储氢罐的氢气功率；P
L,t
、H
L，t
为在t时刻负荷侧的电需求、氢需求；2)风出力约束：0≤P
W,t
≤P
sumw,t
ꢀꢀꢀꢀ
(5)式(5)中，P
sumw,t
为t时刻风电机组的预测出力；3)光热电站运行约束：光热电站的运行约束分为了储热装置的能量约束、储热装置的功能约束与光热电站的发力约束：发力约束：发力约束：式(6)
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式(8)中：为储...
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