[发明专利]基于碳交易模型的综合能源系统低碳调度方法和系统

权利要求书

1.基于碳交易模型的综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建源荷协调的综合能源系统；所述综合能源系统包括电负荷、热负荷、电储能装置和电转气设备；基于所述综合能源系统，建立综合能源系统的上层模型，所述上层模型包括价格型的电热综合需求响应模型、综合能源系统上层调度模型和求取的用户最低供热量；

输入所述综合能源系统上层调度模型的初始参数，对所述综合能源系统上层调度模型进行求解，得到用户的用能计划；

建立综合能源系统的下层模型；所述下层模型包括碳排放区间分段的阶梯式碳交易成本模型、综合能源系统下层调度模型；

在所述用户用能计划满足第一约束条件下，将所述用户用能计划作为综合能源系统下层调度模型的负荷需求；

将旋转备用约束进行确定性转化，输入综合能源系统下层调度模型的初始参数，对所述综合能源系统下层调度模型进行求解，得到综合能源系统的最优成本，在所述最优成本满足第二约束条件下，输出最优调度方案。

2.根据权利要求1所述的基于碳交易模型的综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述建立价格型的电热综合需求响应模型包括充分利用了电能与热能之间的耦合互补关系，分别建立了可时移电负荷的数学模型和可削减热负荷的数学模型；

所述可时移电负荷的数学模型为：P_L,t＝P_FL,t+P_SL,t；则P_L,t为用户在t时段的总电负荷；P_SL,t为用户在t时段的可时移电负荷；

所述可削减热负荷的数学模型为：H_L,t＝H_OL,t-H_CL,t；则H_L,t为用户在t时段削减后的热负荷功率；H_OL,t为用户在t时段削减前的热负荷功率；H_CL,t为用户在t时段的削减热负荷功率。

3.根据权利要求2所述的基于碳交易模型的综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述综合能源系统上层调度模型建立的方法包括：

以用户用能成本最小为目标构建综合能源系统优化目标函数，其中优化目标函数的表达式为：

其中，F₁为用户的用能成本；μ_t为分时电价；γ_t为分时热价；κ为刻画用户热舒适性要求的惩罚因子；κ(H_CL,t)²为用户因降低供热负荷造成的热舒适度下降所产生的惩罚成本；

确定第一约束条件；所述第一约束条件包括可时移电负荷约束、可削减热负荷约束和热感觉平均预测指标约束；其中可时移电负荷约束的表达式为：其中为t时段可时移负荷的最小值；为t时段可时移负荷的最大值；α为可时移电负荷占比；

可削减热负荷约束的表达式为：

热感觉平均预测指标约束的表达式为：

4.根据权利要求3所述的基于碳交易模型的综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述用户最低供热量求取的方法包括：

根据热感觉平均预测指标与室内温度的关系可以求得用户可接受的室内最低热舒适温度；

其中，M为人体能量代谢率；I_cl为服装热阻；T^s为舒适状态下人体皮肤的平均温度；T_tⁱⁿ为t时段的室内温度；

根据所述用户可接受的室内最低热舒适温度求得用户最低供热量；其中供热量的表达式为：

其中，为t-1时段的室内温度；T_t^out为t时段的室外温度；K为建筑物综合传热系数，F为建筑物表面积；V为建筑物体积；C_air为室内空气的比热容；ρ_air为室内空气的密度；Δt为时间间隔。