一种考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法

【技术实现步骤摘要】
一种考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法


[0001]本专利技术涉及了一种智能楼宇低碳调度方法，涉及电力系统调度与规划领域，具体涉及一种考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着能源互联网技术不断发展，各类具有多能特征的集合体逐渐产生
。
智能楼宇作为一种典型的综合能源系统，涵盖了电，气，热，冷等各种能源网络
。
各类网络互相耦合交叉，但又各具特点，这导致了系统的调度需要考虑各类能源系统的特征及其相互耦合关系
。
节能减碳重要性日渐显著
。
智能楼宇作为重要的产碳单元，其产生的碳排放同样是重要的监测指标
。
研究智能楼宇的综合能源调度，以及考虑智能楼宇的动态碳排放，对于合理科学规划智能楼宇的调度与节能减碳具有重要意义
。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法
。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术的考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法，包括：
[0006]步骤
1)
建立考虑智能楼宇多能系统的切负荷约束
、
能量枢纽运行约束和能量枢纽耦合约束的多能系统调度模型
。
[0007]步骤
2)
将智能楼宇多能系统的电网动态碳排放系数输入多能系统调度模型中，多能系统调度模型输出各个多能系统调度值，根据各个多能系统调度值对智能楼宇多能系统进行低碳调度
。
通过
Yalmip
调用
Gurobi
求解器计算多能系统调度模型从而得出多能系统配置方案，即各个多能系统调度值的配置方案
。
[0008]所述的步骤
1)
中，智能楼宇多能系统包括各个热电联产机组
CHP、
电锅炉
EHP、
燃气锅炉
GHP、
空调
AC
和变压器，各个热电联产机组
CHP、
电锅炉
EHP、
燃气锅炉
GHP、
空调
AC
和变压器及其相互之间的能源的流向与耦合关系构建为智能楼宇多能系统的能量枢纽
(energy hub
，
EH)
，电力系统将电力通过能量枢纽的电力经电锅炉
EHP、
空调
AC
和变压器转化后输入需求侧，天然气系统将天然气经能量枢纽的热电联产机组
CHP
和燃气锅炉
GHP
转化后输入需求侧；电锅炉
EHP
将转化的热能输入至需求侧的热负荷，空调
AC
将转化的冷能输入至需求侧的冷负荷，变压器将转化的电能输入至需求侧的电负荷，热电联产机组
CHP
将转化的热能和电能分别输入至需求侧的热负荷和电负荷，燃气锅炉
GHP
将转化的热能输入至需求侧的热负荷；电力系统包括火力机组
J、
光伏机组
PV
和风电机组
W。
[0009]所述的多能系统调度模型具体如下：
[0010]minF
＝
F
ope
+F
cut
+F
carbon
[0011]其中，
F
为智能楼宇多能系统的总代价，
F
ope
、F
cut
和
F
carbon
分别为智能楼宇多能系统的运行代价
、
负荷切除代价和碳排放代价
。
[0012]所述的各个多能系统调度值中包括智能楼宇多能系统的运行代价
F
ope
、
负荷切除代价
F
cut
和碳排放代价
F
carbon
。
[0013]本专利技术所述的代价通常可以以电网输入电量
、
气网输入气量或碳排放量衡量
。
[0014]建立多能系统调度模型时考虑了智能楼宇多能系统不同设备的运行特性和用能特性，考虑了热电联产机组
、
电锅炉
、
燃气锅炉
、
空调等多能转化特征，考虑了各能量系统的耦合关系，考虑了上级电网中发电侧对电网用电碳排因数的影响，依据了用电侧用电峰谷平时段划分用电高低碳排时间段以及电网各能源机组出力占比
。
[0015]所述的智能楼宇多能系统的运行代价
F
ope
具体如下：
[0016][0017]其中，
Δ
t
为时间间隔；
m
G
(t)
和
m
E
(t)
分别为
t
时刻智能楼宇多能系统的天然气与电能量的代价参数；
C、G、A、E
和
D
分别为智能楼宇多能系统中的各个热电联产机组
CHP、
燃气锅炉
GHP、
空调
AC、
电锅炉
EHP
和变压器的集合；和分别为
t
时刻天然气系统输送至每个热电联产机组
CHP
和燃气锅炉
GHP
的天然气功率；和分别为
t
时刻电力系统输送至每个空调
AC、
电锅炉
EHP
和变压器的电能功率
。
一部分的电能量直接通过变压器供给电能负荷
。
[0018]所述的智能楼宇多能系统的负荷切除代价
F
cut
具体如下：
[0019][0020]其中，
Δ
t
为时间间隔；和分别为
t
时刻热负荷
、
电负荷和冷负荷切除的单位代价参数；和分别为
t
时刻切除的热负荷
、
电负荷和冷负荷
。
[0021]切除负荷量可由
t
时刻终端用电侧的需求与能量枢纽的输出功率之差求得
。
[0022]所述的智能楼宇多能系统的碳排放代价
F
carb
o
n
具体如下：
[0023][0024]Carbon
all
(t)
＝
Carbon
I
(t)+Carbon
B
(t)
[0025]其中，
m
carbon
(t)
为
t
时刻的碳排放代价参数；
Carbon
all
(t)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法，其特征在于，包括：步骤
1)
建立考虑智能楼宇多能系统的切负荷约束
、
能量枢纽运行约束和能量枢纽耦合约束的多能系统调度模型；步骤
2)
将智能楼宇多能系统的电网动态碳排放系数输入多能系统调度模型中，多能系统调度模型输出各个多能系统调度值，根据各个多能系统调度值对智能楼宇多能系统进行低碳调度
。2.
根据权利要求1所述的考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法，其特征在于：所述的步骤
1)
中，智能楼宇多能系统包括各个热电联产机组
CHP、
电锅炉
EHP、
燃气锅炉
GHP、
空调
AC
和变压器，各个热电联产机组
CHP、
电锅炉
EHP、
燃气锅炉
GHP、
空调
AC
和变压器及其相互之间的能源的流向与耦合关系构建为智能楼宇多能系统的能量枢纽
EH
，电力系统将电力通过能量枢纽的电力经电锅炉
EHP、
空调
AC
和变压器转化后输入需求侧，天然气系统将天然气经能量枢纽的热电联产机组
CHP
和燃气锅炉
GHP
转化后输入需求侧；电锅炉
EHP
将转化的热能输入至需求侧的热负荷，空调
AC
将转化的冷能输入至需求侧的冷负荷，变压器将转化的电能输入至需求侧的电负荷，热电联产机组
CHP
将转化的热能和电能分别输入至需求侧的热负荷和电负荷，燃气锅炉
GHP
将转化的热能输入至需求侧的热负荷；电力系统包括火力机组
J、
光伏机组
PV
和风电机组
W
；所述的多能系统调度模型具体如下：
minF
＝
F
ope
+F
cut
+F
carbon
其中，
F
为智能楼宇多能系统的总代价，
F
ope
、F
cut
和
F
carbon
分别为智能楼宇多能系统的运行代价
、
负荷切除代价和碳排放代价；所述的各个多能系统调度值中包括智能楼宇多能系统的运行代价
F
ope
、
负荷切除代价
F
cut
和碳排放代价
F
carbon
。3.
根据权利要求2所述的考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法，其特征在于：所述的智能楼宇多能系统的运行代价
F
ope
具体如下：其中，
Δ
t
为时间间隔；
m
G
(t)
和
m
E
(t)
分别为
t
时刻智能楼宇多能系统的天然气与电能量的代价参数；
C、G、A、E
和
D
分别为智能楼宇多能系统中的各个热电联产机组
CHP、
燃气锅炉
GHP、
空调
AC、
电锅炉
EHP
和变压器的集合；和分别为
t
时刻天然气系统输送至每个热电联产机组
CHP
和燃气锅炉
GHP
的天然气功率；和分别为
t
时刻电力系统输送至每个空调
AC、
电锅炉
EHP
和变压器的电能功率；所述的智能楼宇多能系统的负荷切除代价
F
cut
具体如下：其中，
Δ
t
为时间间隔；和分别为
t
时刻热负荷
、
电负荷和冷负荷
切除的单位代价参数；和分别为
t
时刻切除的热负荷
、
电负荷和冷负荷
。4.
根据权利要求2所述的考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法，其特征在于：所述的智能楼宇多能系统的碳排放代价
F
carbon
具体如下：
Carbon
all
(t)
＝
Carbon
I
(t)+Carbon
B
(t)
其中，
m
carbon
(t)
为
t
时刻的碳排放代价参数；
Carbon
all
(t)
为
t
时刻的智能楼宇多能系统的总碳排放量；
Carbon
I
(t)
和
Carbon
B
(t)
分别为电力系统将电力输入后智能楼宇多能系统产生的碳排放量以及天然气系统将天然气输入后智能楼宇多能系统产生的碳排放量
。5.
根据权利要求4所述的考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法，其特征在于：所述的电力系统将电力输入后智能楼宇多能系统产生的碳排放量
Carbon
I
(t)
以及天然气系统将天然气输入后智能楼宇多能系统产生的碳排放量
Carbon
B
(t)
具体如下：具体如下：具体如下：其中，分别为一天中的预设第一
、
第二和第三时间段的输电碳排放系数；和分别为
t
时刻电力系统输送至每个空调
AC
和电锅炉
EHP
的电能功率，
t∈i
；和分别为
t
时刻天然气系统输送至每个热电联产机组
CHP
和燃气锅炉
GHP
的气功率；
Δ
t
为时间间隔；
η
I
表示输气碳排放系数；分别为在一天中的预设第一
、
第二和第三时间段中，火力机组
J、
光伏机组
PV
和风电机组
W
的输出功率占电力系统总功率的占比；
η
J
、
η
PV
和
η
W
分别为电力系统的火力机组
J、
光伏机组
PV
和风电机组
W
的单位碳排放系数；所述的智能楼宇多能系统的电网动态碳排放系数包括一天中的预设第一
、
第二和第三时间段的输电碳排放系数以及输气碳排放系数
η
I
。6.
根据权利要求2所述的考虑电网动态碳排放水平的智能楼宇低碳调度方法，其特征在于：所述的切负荷约束具体如下：在于：所述的切负荷约束具体如下：
其中，为智能楼宇多能...

【专利技术属性】
技术研发人员：许皓文，汤俊，黄奇峰，庄重，段梅梅，盛举，包铭磊，丁一，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：