[发明专利]一种计及碳交易的电气综合能源网络调度优化方法

说明书

本发明涉及综合能源调度优化领域和碳交易领域，具体公开了一种计及碳交易的电气综合能源网络调度优化方法；首先针对综合能源网络的设备进行理论建模，其次根据实际碳排放与无偿碳配额的建模实现对净碳排放量的计算，最后针对能源出力设备自身的生产成本与可控因子及设备运行所引起的碳交易成本综合性考虑建立多能设备的出力优先级模型，以能源生产的出力成本、能源转化的费用成本和净碳排放量引起的碳交易成本之和最小为目标函数，建立了区域电气综合能源网络的日优化调度模型，实现了不同能源形式的出力值的最优求解，完成了计及碳交易的电气综合能源网络调度优化。

技术领域

本发明涉及综合能源调度优化领域和碳交易领域，具体为一种计及碳交易的电气综合能源网络调度优化方法。

背景技术

针对世界各国均践行的低碳减排理念，我国也提出了“碳中和，碳达峰”的双碳战略目标。作为实现双碳战略目标的主战场，优化能源行业的产业结构，推进清洁能源的优先使用是当前能源行业在调度优化时需要着重考虑的问题。但是清洁能源与众多能源转换设备在结合使用时的高额成本为区域电气综合能源系统的调度优化带来了极大的挑战。因此应该建立一种合理的模型实现高成本的清洁能源与低成本的传统能源之间的的一种博弈，为解决传统建模中单纯以经济效益作为优化目标，不能优先消纳可再生能源的难题提供一种可能的解决方案。

当前对综合能源系统研究优化角度大多侧重于分析多种能源之间的实时分配关系, 对能源系统之间之间的优先级关系和耦合关系及互动机制的考虑不够完善。由于区域综合能源系统的各能源子系统之间、不同终端综合能源单元之间、终端综合能源单元与各供能系统网络之间均存在复杂的耦合关系,因此结合其不同设备的耦合关系中碳交易成本与能源自身成本产生的能源设备优先级模型对于综合能源系统运行调度优化将会产生新的影响。

因此，在上述背景的基础上，本发明首先针对综合能源网络的设备进行理论建模，其次对净碳排放量进行计算，最后针对能源出力设备自身的生产成本与可控因子及设备运行所引起的碳交易成本综合性考虑建立多能设备的出力优先级模型，以能源生产的出力成本、能源转化的费用成本和净碳排放量引起的碳交易成本之和最小为目标函数，建立了区域电气综合能源网络的日优化调度模型，实现了不同能源形式的出力值的最优求解，完成了计及碳交易的电气综合能源网络调度优化。

发明内容

(一)发明的目的

本发明的目的在于克服现有关于综合能源网络调度优化中的不足，提供一种计及碳交易的电气综合能源网络调度优化方法。主要是针对综合能源网路的设备进行理论建模，其次对净碳排放量进行计算，最后针对能源出力设备自身的生产成本与可控因子及设备运行所引起的碳交易成本综合性考虑建立多能设备的出力优先级模型，以能源生产的出力成本、能源转化的费用成本和净碳排放量引起的碳交易成本之和最小为目标函数，建立了区域电气综合能源网络的日优化调度模型，实现了不同能源形式的出力值的最优求解，完成了计及碳交易的电气综合能源网络调度优化。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明的方法所采用的技术方案是：按照能源网络结构所提供的不同功能，将区域电气综合能源系统的网络结构划分为能源生产模块、能源转换模块、能源传输模块和能源消耗模块4部分，考虑能量传输模块的传输方程已经相对成熟，且能源消耗模块在本求解中充当已知条件，因此首先完成对能源生产模块与能源转换模块的建模，主要分别针对太阳能、风能等分布式能源、CCHP机组、P2G设备、储能设备等设备进行理论建模。

针对综合能源网络系统的实际运行设备进行净碳排放量的计算，IIES系统整体释放的净碳排放量其是指多能设备的实际碳排放量与无偿碳排放额的差值。因此分别针对多能设备进行实际碳排放量与无偿碳排放额的计算，特别在此处提现P2G设备的消纳CO₂的作用。