一种社区综合能源系统优化调度方法和装置制造方法及图纸

本说明书实施例公开了一种社区综合能源系统优化调度方法，包括：构建电

【技术实现步骤摘要】
一种社区综合能源系统优化调度方法和装置


[0001]本说明书涉及综合能源
，尤其涉及一种社区综合能源系统优化调度方法
、
装置以及相应的电子设备
、
存储介质
。

技术介绍

[0002]随着综合能源系统的发展，能源间的耦合互补特性显著增强，传统电力需求响应已不能满足系统需求，综合需求响应受到广泛关注；同时，由于全球能源短缺和环境污染加剧，保护环境和降低碳排放的重要性已经成为人们的共识
。
现有技术方案要么只考虑了单一电负荷，要么只包括电
‑
热负荷参与需求响应，少有涉及电
‑
热
‑
冷负荷多能耦合参与到需求响应
。
同时，在多能耦合需求响应的基础上，也未将阶梯式碳交易机制综合考虑在优化调度模型之中
。
[0003]因此，如何设计构建计及电
、
热
、
冷等多能源综合需求响应，并考虑碳交易机制，建立社区型综合能源系统低碳经济调度模型，并验证模型可靠性与优越性，是需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0004]本说明书实施例的目的是针对上述问题，提供一种社区综合能源系统优化调度方法
、
装置以及相应的电子设备
、
存储介质
。
[0005]为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，提出一种社区综合能源系统优化调度方法，包括：
[0007]构建电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统；所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统包括通过电母线
、
热母线和冷母线连接的能源输入单元
、
能源转换单元
、
能源存储单元和能源消耗单元；
[0008]基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建阶梯式碳交易成本计算模型；
[0009]基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统和所述阶梯式碳交易成本计算模型，构建优化调度模型的目标函数；
[0010]基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建所述优化调度模型的约束条件；
[0011]依据所述目标函数和所述约束条件，获得所述优化调度模型的调度参数并进行验证
。
[0012]第二方面，提出一种社区综合能源系统优化调度装置，包括：
[0013]系统构建模块，能够构建电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统；所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统包括通过电母线
、
热母线和冷母线连接的能源输入单元
、
能源转换单元
、
能源存储单元和能源消耗单元；
[0014]碳交易成本计算模块，能够基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建
阶梯式碳交易成本计算模型；
[0015]目标函数构建模块，能够基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统和所述阶梯式碳交易成本计算模型，构建优化调度模型的目标函数；
[0016]约束条件构建模块，能够基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建所述优化调度模型的约束条件；
[0017]调度参数并进行验证优化模块，能够依据所述目标函数和所述约束条件，获得所述优化调度模型的调度参数并进行验证
。
[0018]第三方面，提出一种电子设备，包括：处理器；以及
[0019]被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使得所述处理器执行第一方面所述的方法
。
[0020]第四方面，提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行第一方面所述的方法
。
[0021]本说明书可以达到至少以下技术效果：
[0022]本申请的方案首先构建电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统；然后，基于该电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建阶梯式碳交易成本计算模型；基于该电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统和该阶梯式碳交易成本计算模型，构建优化调度模型的目标函数；基于该电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建该优化调度模型的约束条件；最后，依据该目标函数和该约束条件，获得该优化调度模型的调度参数并进行验证
。
本申请的方法能够有效降低系统的碳排放和运行成本，验证了优化调度模型的有效性
。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0024]图1为本说明书实施例提供的社区综合能源系统优化调度方法流程示意图之一
。
[0025]图2为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统架构示意图
。
[0026]图3为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法流程示意图之二
。
[0027]图4为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之一
。
[0028]图5为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之二
。
[0029]图6为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之三
。
[0030]图7为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之四
。
[0031]图8为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之
五
。
[0032]图9为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之六
。
[0033]图
10
为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之七
。
[0034]图
11
为本说明书实施例提供的一种社区综合能源系统优化调度方法验证分析图之八
。
[0035]图
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种社区综合能源系统优化调度方法，其特征在于，包括：构建电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统；所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统包括通过电母线
、
热母线和冷母线连接的能源输入单元
、
能源转换单元
、
能源存储单元和能源消耗单元；基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建阶梯式碳交易成本计算模型；基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统和所述阶梯式碳交易成本计算模型，构建优化调度模型的目标函数；基于所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统，构建所述优化调度模型的约束条件；依据所述目标函数和所述约束条件，获得所述优化调度模型的调度参数并进行验证
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电
‑
热
‑
冷多能耦合综合能源系统的所述能源转换单元包括能够实现制热和
/
或制冷的空气源热泵以及两阶段电转气设备模型；其中，构建所述空气源热泵模型为：式中，
P
ASHP,c
(t)
为制冷功率，
P
ASHP,h
(t)
为制热功率，
P
ASHP,e
(t)
为耗电功率，
η
ASHP,h
为制热效率，
η
ASHP,c
为制冷效率；所述两阶段电转气设备的模型包括氢燃料电池
、
电解槽和甲烷反应器对应的模型，其中，构建所述氢燃料电池模型为：式中，为
t
时段氢燃料电池的氢能输入功率，
P
HFC,e
(t)、P
HFC,g
(t)
分别为
t
时段氢燃料电池的电
、
热能输出功率，
η
HFC,e
、
η
HFC,h
分别为氢燃料电池的电
、
热能转换效率；构建所述电解槽模型为：式中，
P
EL,e
(t)
为
t
时段
EL
的输入电功率，为
t
时段电解槽的氢能输出功率，
η
EL
为电解槽的能量转换效率；构建所述甲烷反应器模型为：式中，为
t
时段甲烷反应器的氢能输入功率，为
t
时段
MR
的天然气输出功率，
η
MR
为甲烷反应器的能量转换效率
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电
‑
热
‑
冷多能耦合综合能源系统的所述能源消耗单元包括柔性负荷，所述柔性负荷包括可平移负荷
、
可转移负荷和可削减负荷；其中，依据平移起始时段集合
S
shift
、
单位功率负荷平移补偿价格和
τ
时段负荷平移功率确定所述可平移负荷的补贴费用
F
shift
为：依据转移持续时间
T、
单位功率负荷转移的补偿价格和为
τ
时段转移功率确
定所述可转移负荷的补贴费用
F
tran
为：依据削减时长
T、
单位功率负荷削减的补偿价格和
τ
时段负荷削减功率确定所述可削减负荷的补贴费用
F
cut
为：
4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述阶梯式碳交易成本计算模型，包括：依据选定的碳排放源，构建所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统的无偿碳排放额
E
CIES
计算模型为：式中，
E
grid
、E
CHP
和
E
GB
分别为选定外购电力
、
热电联供设备和燃气锅炉三种碳排放源的无偿碳排放额，
T
为系统调度周期，
P
grid
(t)
为
t
时段外购电力功率，
P
CHP,e
(t)
为
t
时段热电联供装置的输出电功率，
P
CHP,h
(t)
为
t
时段热电联供装置的输出热功率，
P
GB,h
(t)
为
t
时段燃气锅炉输出热功率，
σ
e
、
σ
g
分别为外购电力单位电量
、
燃天然气机组单位天然气量的碳排放权配额；获得所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统的实际碳交易量
E
CIES,a
为：式中，
E
CIES,a
、E
grid,a
分别为所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统
、
外购电力的实际碳排放量，
E
all,a
为热电联供设备
、
燃气锅炉实际碳排放量，
E
MR,a
为甲烷反应器吸收二氧化碳量；
P
all
(t)
为热电联供设备
、
燃气锅炉总体输出功率，
a1,b1,c1为燃煤机组碳排放系数，
a2,b2,c2为燃气机组碳排放系数，
ω
为甲烷反应器制取天然气时二氧化碳的消耗效率；依据所述实际碳交易量和所述无偿碳排放额，构建所述阶梯式碳交易成本计算模型为：式中，
E
CIES,t
＝
E
CIES,a
‑
E
CIES
，
F
C
为所述电
‑
热
‑
冷多能耦合社区综合能源系统的碳交易成
本，
λ
为市场碳交易基价，
d
为碳排放量区间长度，
σ
为阶梯式碳交易价格的增长率
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电
‑
热<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴守尊，陈丽娜，边辉，王浩强，雷向红，马凡琳，任蒙蒙，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司平凉供电公司，
类型：发明
国别省市：