一种基于综合能源系统源-荷多时间尺度优化调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115907363A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211424005.8H02J3/00(2006.01)(22)申请日2022.11.15H02J3/14(2006.01)H02J3/38(2006.01)(71)申请人江苏师范大学H02J3/46(2006.01)地址221116江苏省徐州市铜山新区上海路101号(72)发明人周小博胡福年张彭成彭晨惠卞建军郭旭曹文彦(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224专利代理师雷向永(51)Int.Cl.G06Q10/0631(2023.01)G06Q10/04(2023.01)G06Q30/02(2023.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书2页说明书13页附图9页(54)发明名称一种基于综合能源系统源-荷多时间尺度优化调度方法(57)摘要本发明公开了一种基于综合能源系统源‑荷多时间尺度优化调度方法，首先，源侧考虑火电机组加装碳捕集装置，形成碳捕集电厂与可再生能源协调配合，荷侧考虑多种需求响应资源解决多时间尺度下碳捕集电厂的运行局限性，据此构建源荷协调的日前‑日内两阶段低碳经济优化调度模型；其次，根据不同需求响应资源对电网调度指令响应速度的快慢，将需求响应资源分为一级需求响应资源和二级需求响应资源两类。最后，以改进的IEEE‑39节点作为算例仿真，结果表明，所提调度方法能够协调源荷资源、降低系统运行成本和减少碳排放量。CN115907363ACN115907363A权利要求书1/2页1.一种基于综合能源系统源‑荷多时间尺度优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：首先源荷两侧协调配合，根据不同需求响应资源对电网调度指令响应速度的快慢，将需求响应资源分为一级需求响应资源和二级需求响应资源两类。一级需求响应资源用于日前调度阶段中，二级需求响应资源用于日内调度阶段中；步骤B：源侧将传统火电机组加装碳捕集设备改造后形成碳捕集电厂，碳捕集电厂采用综合灵活运行方式。综合灵活运行方式是碳捕集电厂通过加入烟气旁路系统和溶液存储器共同作用；步骤C：荷侧考虑多种需求响应资源，需求响应资源包含价格型需求响应资源和激励型需求响应资源两种，负荷用户包含刚性负荷、可转移负荷、可中断负荷和可替代负荷；步骤D：获取综合能源系统初始碳排放配额和实际碳排放配额，据此构建综合能源系统阶梯式碳交易模型；步骤E：在步骤A的基础上，调用步骤B和步骤C中所述的源侧两侧资源，考虑步骤D中所述的阶梯式碳交易模型，建立源荷协调的日前‑日内两阶段低碳经济优化调度模型；步骤F：基于步骤E中的源荷协调的日前‑日内两阶段低碳经济优化调度模型，改进IEEE‑39节点作为算例仿真,利用MATLAB软件中的求解器CPLEX软件对模型进行求解。2.根据权利要求1所述的一种基于综合能源系统源‑荷多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述步骤A中的综合能源系统包括风电机组、光伏机组、外部电网、碳捕集电厂、燃气轮机、电转气设备、电解槽装置、氢燃料电池、电锅炉、储碳和储液设备、刚性负荷和柔性负荷。3.根据权利要求1所述的一种基于综合能源系统源‑荷多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述步骤A中的需求响应资源类型是根据不同需求响应资源对电网调度指令响应速度的快慢来划分其类型。4.根据权利要求1所述的一种基于综合能源系统源‑荷多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述步骤A中的一级综合需求响应：这类综合需求响应资源对电网调度指令响应的速度较慢，响应时长通常大于1h，需要提前24h通知，故此类综合需求响应资源用于日前调度阶段中；二级综合需求响应：这类综合需求响应资源对电网调度指令响应的速度较快，响应时长通常为5‑15min，需要提前15min‑4h通知，故此类综合需求响应资源用于日内调度阶段中。5.根据权利要求1所述的一种基于综合能源系统源‑荷多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述步骤B中的源侧碳捕集电厂采用综合灵活运行方式，综合灵活运行方式是碳捕集电厂通过加入烟气旁路系统和溶液存储器共同作用，其相比于单独的储液式和分流式运行方式，综合灵活运行方式既可以根据不同时段的负荷需求自动将CO2排放到空气中，提高调度的灵活性，也可以实现“削峰填谷”，即负荷高峰时将碳捕集能耗转移至低谷期；负荷低谷时升高碳捕集能耗，由此可以解决负荷需求和碳捕集能耗之间的矛盾，进一步提高了可再生能源的利用。6.根据权利要求1所述的一种基于综合能源系统源‑荷多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述步骤C中的荷侧考虑多种需求响应资源，需求响应资源包含价格型需求响应资源和激励型需求响应资源两种，价格型需求响应资源通过变化电能价格引导用户进行合理2CN115907363A权