[发明专利]一种基于碳排放流的多能源系统协同低碳规划方法

权利要求书

1.一种基于碳排放流的多能源系统协同低碳规划方法，其特征在于，所述方法将包含电、热、气的多能源系统划分为上层跨区级多能源系统和下层区域级多能源系统，采用电网和天然气网的网络方程对上层跨区级多能源系统进行规划建模，采用能量枢纽对下层区域级多能源系统进行规划建模，分别得到上层跨区级多能源系统规划模型和下层区域级多能源系统规划模型，并采用碳排放流计算方法求解模型，将整体碳排放总量在各区域级多能源系统之间进行分配，实现跨区级多能源系统与区域级多能源系统之间的协同规划，具体包括以下步骤：

1)根据设定的整体碳排放总量目标，将多能源系统整体碳排放总量限值在各区域级多能源系统之间进行初始分配；

2)以区域级多能源系统的碳排放总量限值为边界条件，采用下层区域级多能源系统规划模型，优化区域级多能源系统各能量转换元件的最优配置；

3)根据步骤2)得到的各区域级多能源系统的输入能源需求，采用上层跨区级多能源系统规划模型，优化跨区级多能源系统中的输电线路、输气管道以及可再生能源发电机组的投资决策；

4)根据步骤2)和步骤3)的规划结果，采用碳排放流计算方法求解得到多能源系统的碳排放流分布，确定各区域级多能源系统的碳排放量；通过对比各区域碳排放总量限值以及区域级多能源系统的计算碳排放量，对各区域碳排放总量限值进行调整；

5)重新进行区域级多能源系统规划以及跨区级多能源系统规划，利用上下层多能源系统规划模型相互迭代的计算方法，实现多能源系统的协同低碳规划；

步骤5)利用上下层多能源系统规划模型相互迭代的计算方法，实现多能源系统的协同低碳规划的具体步骤为：

5-1)初始化：给定区域级多能源系统输入能源和电网、气网节点碳势的初值，并设定迭代次数k＝0；

5-2)求解下层区域级多能源系统规划模型，得到下层的能源输入

5-3)根据步骤5-2)求解得到的能源输入求解上层跨区级多能源系统规划模型，得到电网、气网节点碳势；

5-4)根据步骤4)对区域级多能源系统的碳排放总量限值调整方法，更新区域碳排放总量限值

5-5)判断规划结果是否满足收敛条件，即：

式中：ξ为收敛系数；

若规划结果满足收敛条件，则求解结束，得到最终的规划结果；若不满足收敛条件，则令k＝k+1，重复步骤5-2)～步骤5-5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳排放流的多能源系统协同低碳规划方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：

1-1)计算碳排放量，在不考虑碳排放总量约束的前提下，分别求解上层跨区级多能源系统规划模型和下层区域级多能源系统规划模型，并采用碳排放流计算方法计算各区域级多能源系统的碳排放量；

1-2)对碳排放总量限值进行初始分配，若各区域级多能源系统的碳排放量之和大于碳排放总量限值，则根据各区域级多能源系统的实际碳排放量大小等比例设定各区域碳排放总量限值的初始值；若各区域级多能源系统的碳排放量之和小于碳排放总量限值，则设置各区域碳排放总量限值为不考虑碳排放约束对应的实际碳排放量。