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基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统及方法技术方案

技术编号:40347125 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:32
本发明专利技术公开了一种基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统及方法,建立了用户侧柔性资源的数学模型;提出了用户侧柔性资源的通信拓扑;设计基于分布式优化的调控算法来对柔性资源进行调控。本发明专利技术旨在提升综合能效,通过优化需求侧的柔性资源的用电来达到减少碳排放目的。具体做法是将小区用户侧柔性资源纳入到电力系统调控中,为电力系统提供辅助服务,增强电力系统的调控能力,在保证用户实际用电需求的前提下,利用分布式优化的调控算法来减少柔性资源的电力资源消耗从而降低碳排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业控制,尤其涉及一种基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化模式。


技术介绍

1、建筑微电网是一种新兴的能源系统,它将建筑物内部的能源生产、储存、分配、使用等环节进行高度集成和优化,实现了建筑能源的自主化和智能化管理。与传统的中央供能模式相比,建筑微电网具有更高的能源利用效率、更低的能源损耗、更灵活的能源调度和更可靠的能源供应等优势。同时,建筑微电网也是碳减排的重要手段之一,可以有效地降低建筑物的碳排放量,实现可持续发展的目标。

2、通过建筑微电网的加入电力控制中从而减少碳的排放主要体现在以下几个方面:

3、1、能源利用效率的提高:建筑微电网通过优化建筑内部的能源生产和利用,实现了能源利用效率的最大化。例如,利用太阳能光伏发电系统和燃料电池等清洁能源技术,可以将太阳能和氢气等可再生能源直接转化为电能,避免了传统能源转换过程中的能量浪费和碳排放。此外,建筑微电网还可以利用建筑内部的余热、余电等资源,进行能源的再利用和回收,进一步提高能源利用效率,减少碳排放。

4、2、能源调度的灵活性:建筑微电网具有灵活的能源调度能力,可以根据不同的能源需求和供应情况,进行智能化的能源调度和优化。例如,在能源供应充足的情况下,可以将多余的能源储存起来,以备不时之需;在能源供应不足的情况下,可以通过能源互联网等方式实现能源的共享和调剂,保障建筑内部的能源供应。这种灵活的能源调度方式,不仅可以提高能源的利用效率,还可以减少碳排放。

5、3、碳排放的监测和控制:建筑微电网可以通过智能化的能源监测和控制系统,实时监测建筑内部的能源消耗和碳排放情况,进行精准的碳排放计算和控制。例如,可以通过智能电表等设备,实时监测建筑内部的用电情况,根据用电量的大小和时间段的不同,进行能源的优化调度和碳排放的控制。这种精准的碳排放监测和控制方式,可以有效地降低建筑的碳排放量,实现碳减排的目标。

6、建筑微电网能够实现能源的分布式管理,使建筑能源系统更具灵活性,提高了能源的可靠性、安全性和可持续性。它可以根据建筑的能源需求和可再生能源的产生情况,自动调节能源的使用和存储,最大限度地利用可再生能源,降低建筑的用电成本。此外,建筑微电网支持不间断供电功能,能够为建筑提供备用电力,保障电力安全。

7、建筑微电网的典型应用场景包括商业建筑、住宅区、独立小区和工业厂房等。它在未来能源系统中扮演着越来越重要的角色,成为了实现低碳、可持续、智能能源系统的重要组成部分。总之,建筑微电网是一个集成化、智能化的能源系统,具有较高的能源利用效率、灵活的能源调度和可靠的能源供应等优势,是碳减排的重要手段之一。在未来的建筑能源发展中,建筑微电网将会得到越来越广泛的应用和推广,为实现可持续发展做出更大的贡献。

8、因此,本专利技术对建筑微电网社区中的柔性资源进行调控来实现电力成本函数的最小化来减少资源消耗以实现碳排放的减少。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是要提供一种基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,旨在提升综合能效,通过优化需求侧的柔性资源的用电来达到减少碳排放目的。

2、为实现此目的,本专利技术所设计的一种基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,包括它包括数学建模模块、柔性资源通信模块和分布式优化调控模块:所述数学建模模块基于用户侧的柔性资源对建筑微电网中的恒温控制器室内温度进行数学建模,获得动态数学模型;所述柔性资源通信模块用于设计柔性资源之间的通信方法,获得柔性资源之间的通信拓扑;所述分布式优化调控模块基于无向图和所述柔性资源通信模块获得的柔性资源之间的通信拓扑,设计控制输入ui(t),采用分布式优化的调控算法,利用所述数学建模模块获得的动态数学模型,实现对柔性资源的调控。

3、一种基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化方法,它包括如下步骤:

4、步骤1,基于用户侧的柔性资源对建筑微电网中的恒温控制器室内温度进行数学建模,获得动态数学模型;

5、步骤2,用于设计柔性资源之间的通信方法,获得柔性资源之间的通信拓扑;

6、步骤3,基于无向图和所述柔性资源之间的通信拓扑,设计控制输入ui(t),采用分布式优化的调控算法,利用所述动态数学模型,实现对柔性资源的调控。

7、本专利技术的有益效果为:

8、1)对用户侧柔性资源进行调控的同时保证用户的用电需求以及设定范围内的温度控制,使得所设计的控制方法拥有较强的实用性;

9、2)将小区用户的柔性资源参与到电力系统的调控中,为电力系统提供辅助服务的同时,满足小区用户的自身需求;

10、3)所设计的分布式优化调控算法能够实现最优的调控,使得电力成本最低,实现碳排放的减少。

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【技术保护点】

1.一种基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,其特征在于:它包括数学建模模块(1)、柔性资源通信模块(2)和分布式优化调控模块(3):

2.基于权利要求1所述的基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,其特征在于:所述数学建模模块(1)的具体实现方法为:

3.基于权利要求1或2所述的基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,其特征在于:所述柔性资源通信模块(2)的具体实现方法为:

4.基于权利要求1所述的基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,其特征在于:所述分布式优化调控模块(3)的具体实现方法为

5.一种利用权利要求1所述系统的基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化方法,其特征在于:它包括以下步骤:

6.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5所述方法的步骤。

【技术特征摘要】

1.一种基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,其特征在于:它包括数学建模模块(1)、柔性资源通信模块(2)和分布式优化调控模块(3):

2.基于权利要求1所述的基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,其特征在于:所述数学建模模块(1)的具体实现方法为:

3.基于权利要求1或2所述的基于用户侧柔性调控的碳减排运行优化系统,其特征在于:所述柔性资源通信模块(2)的具体实现方法为:...

【专利技术属性】
技术研发人员:王奎江城窦真兰桂俊平朱亮亮张春雁郭松孙沛王曦
申请(专利权)人:国网上海市电力公司
类型:发明
国别省市:

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