一种融合碳排放流的综合能源系统调度方法及终端机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115983508A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310274235.9H02J3/06(2006.01)(22)申请日2023.03.21G06Q10/0631(2023.01)G06Q50/06(2012.01)(71)申请人国网信息通信产业集团有限公司地址102211北京市昌平区未来科技城北区国网智能电网研究院内C座4层申请人西安交通大学(72)发明人刘泽三孟洪民丁涛马琳越贾文皓徐哲男周光阳(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205专利代理师李舜江(51)Int.Cl.G06Q10/04(2023.01)H02J3/46(2006.01)H02J3/28(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图1页(54)发明名称一种融合碳排放流的综合能源系统调度方法及终端机(57)摘要本发明提供一种融合碳排放流的综合能源系统调度方法及终端机，涉及综合能源系统优化调度领域，获取综合能源系统的元件信息；基于目标函数和约束条件，建立面向综合能源系统低碳运行的优化调度模型；通过多时间段解耦方法和碳排放流反馈校正，求取各单时段内的综合能源系统调度模型，得到各单时段的调度结果；将各单时段调度结果累积得到最终全时段调度结果信息，结果信息包括全时段系统总排放成本，各分布式电源、储能元件和电锅炉出力、电网潮流分布以及热力管网水力和热力分布。方法通过实时碳排放流作为反馈指标，校正优化调度结果，实现系统低碳优化运行，同时将多时间段调度问题分解为若干单时间段调度进行求解，提高了模型计算效率。CN115983508ACN115983508A权利要求书1/4页1.一种融合碳排放流的综合能源系统调度方法，其特征在于，方法包括：S101、获取综合能源系统的元件信息；S102、基于目标函数和约束条件，建立面向综合能源系统低碳运行的优化调度模型；S103、通过多时间段解耦方法和碳排放流反馈校正方法，求取各单时段内的综合能源系统调度模型，得到各单时段的调度结果；S104、将各单时段调度结果累积得到最终全时段调度结果信息，结果信息包括全时段系统总排放成本，各分布式电源、储能元件和电锅炉出力、电网潮流分布以及热力管网水力和热力分布。2.根据权利要求1所述的融合碳排放流的综合能源系统调度方法，其特征在于，步骤S102中面向综合能源系统低碳运行的优化调度模型的目标函数为最小化系统的总碳排放成本，表示为：其中，T表示调度时段总数，K表示分布式电源总数，PG0,t和eG0,t表示综合能源系统从主网购入的有功功率和主网碳排放强度，PGk,t和eGk,t表示第k台分布式机组在第t个时段的输出有功功率和碳排放强度。3.根据权利要求1所述的融合碳排放流的综合能源系统调度方法，其特征在于，步骤S102中约束条件包括：电网约束、热力管网约束和电‑热耦合元件约束；电网约束包括电网线性化交流潮流方程、线路潮流约束、母线电压约束、分布式电源有功出力约束和储能元件运行约束。4.根据权利要求3所述的融合碳排放流的综合能源系统调度方法，其特征在于，电网线性化交流潮流方程包括节点功率方程和支路功率方程：其中，N表示电网母线数量，∆i表示与母线i相连的分布式电源的集合，QGk,t表示第k台分布式机组在第t个时段的输出无功功率，PLi,t和QLi,t表示母线i在第t个时段的有功和无功负荷，Pij,t和Qij,t表示传输线ij在第t个时段的注入有功功率和无功功率，Vi,t和θi,t表示母线i在第t个时段的电压和相角，Vj,t和θj,t表示母线j在第t个时段的电压和相角，Gij和Bij表示节点导纳矩阵中元素的实部和虚部；B'ij表示忽略接地导纳时节点导纳矩阵元素的虚部。5.根据权利要求3所述的融合碳排放流的综合能源系统调度方法，其特征在于，线路潮流约束为：2CN115983508A权利要求书2/4页其中，表示传输线ij的最大传输功率；母线电压约束为：其中，和表示母线i的电压下限和上限；分布式电源有功出力约束为：其中，和表示分布式电源k的输出有功功率下限和上限；储能元件运行约束为：其中，、和表示储能元件m在第t个时段的充电功率、放电功率和电量，表示该储能元件的最小/最大充电功率，最小/最大放电功率，最小/最大电量、电量损失率和充/放电效率，∆T表示调度时段步长。6.根据权利要求3所述的融合碳排放流的综合能源系统调度方法，其特征在于，热力管网约束具体包括质量流量平衡约束、回路水压约束、节点功率平衡约束、管道温度降落方程、节点温度混合方程、热源出力限制约束和节点温度限制方程；质量流量平衡约束描述质量流量的连续性，即流入节点的质量流量等于流出节点的质量流量加上节点消耗的质量流量：其中，Ah表示热力管网的节点‑支路关