[发明专利]计及动态价格奖惩因子的电热气综合能源调度方法和系统

说明书

本发明涉及一种计及动态价格奖惩因子的电热气综合能源调度方法和系统。该电热气综合能源调度方法和系统，首先基于碳市场机制获取综合能源系统的结构参数和实际碳排放量后，根据结构参数建立综合能源系统的无偿碳排放配额模型和动态奖惩碳排放成本模型，再根据碳市场的运营方式、综合能源系统的购能方式以及动态奖惩碳排放成本模型，建立优化调度模型，然后，基于确定的第一约束条件和第二约束条件，采用细菌群体趋药性算法根据优化调度模型确定每个设备的机组模型的最小输出功率，最后，基于最小输出功率完成综合能源系统的电热气综合能源的调度工作，以改变碳成本奖惩机制固定价格涨幅、固定区间问题，提高调度经济性和适应性。

技术领域

本发明涉及能源调度分配技术领域，特别是涉及一种计及动态价格奖惩因子的电热气综合能源调度方法和系统。

背景技术

近年来，严重的碳排放问题一直存在在中国的电力行业，电力是中国能源消耗的重点行业，其二氧化碳的排放量占全国排放总量的50％左右，电力行业具备较大的碳减排潜力，并且电力行业也被率先纳入全国统一的碳排放权运营市场，推行低碳电力有利于促进中国低碳经济的发展。由此，随着碳市场的逐渐完善，对碳排放量进行制约的方法逐渐成为国内外学者的研究热点。

综合能源系统(integrated energy system，IES)被认为是提高清洁能源使用比重、实现碳减排目标的支撑技术，是将电力系统、热力系统和天然气系统通过可再生能源发电技术(Powerto Gas，P2G)机组、燃气轮机机组、燃气锅炉以及储能装置等耦合元件连接在一起，实现多能转化，能够合理配置电力能源、热力能源和天然气能源的生产及转化过程。为了提高综合能源的电力经济性和低碳环保性，引入低碳调度是合理的有效手段。

碳市场的机制是根据碳配额对CO₂排放权进行运营的机制，是当前最有效的碳减排措施之一，通过在总成本中计入碳机制成本，借助经济杠杆的作用来实现低碳目标。现有碳成本惩罚奖励机制模型是固定的价格涨幅，以及固定的碳排放量区间，没有设置合理的价格涨幅以及排放区间，忽略了奖惩公平性问题，不利于激发企业参与碳市场的积极性。

发明内容

本发明的目的是提供一种计及动态价格奖惩因子的电热气综合能源调度方法和系统，以改变碳成本奖惩机制固定价格涨幅、固定区间问题，提高调度经济性和适应性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种计及动态价格奖惩因子的电热气综合能源调度方法，包括：

获取综合能源系统的结构参数；所述结构参数包括：单位发电量碳排放配额、单位时段内的外购电力功率、燃气轮机的气转电功率、单位时段内输入燃气轮机的天然气功率、燃气轮机的气转热能量转换效率、单位供热量的碳排放配额、燃气锅炉的气转热能量转换效率，单位时段内输入燃气锅炉的天然气功率；

根据所述结构参数建立综合能源系统的无偿碳排放配额模型；所述综合能源系统中的设备包括：风电有效增强设备、闭环耦合设备以及储热和储气设备；所述闭环耦合设备的机组模型包括：P2G机组、燃气轮机机组和燃气锅炉机组；

获取综合能源系统的实际碳排放量；

根据所述实际碳排放量和所述无偿碳排放配额模型建立动态奖惩碳排放成本模型；

确定所述综合能源系统内部各个设备机组模型的约束条件，记为第一约束条件；所述设备机组模型包括：闭环耦合设备机组模型以及储热和储气设备机组模型；所述第一约束条件包括：P2G机组额定功率的约束条件、燃气轮机机组出力爬坡约束条件、燃气轮机机组的调节备用约束以及旋转备用约束条件、燃气轮机机组的出力上下限约束条件、燃气锅炉额定功率和爬坡率约束条件、储热装置模型约束条件和储气装置模型约束条件；

根据碳市场的运营方式、综合能源系统的购能方式以及所述动态奖惩碳排放成本模型，建立优化调度模型；所述优化调度模型为以所述综合能源系统的外购能源成本以及碳成本之和最小为目标的优化调度模型；