[发明专利]考虑碳排放的电、热、气转换优化运行配置方法和存储介质

说明书

本发明公开了一种考虑碳排放的电、热、气转换优化运行配置方法和存储介质，包括：建立电‑热‑气转换组件的数学模型、运营成本估算模型以及碳排放量模型；根据建立的电‑热‑气转换组件的数学模型、运营成本估算模型以及碳排放量模型，构建目标函数并建立约束条件；根据目标函数和约束条件，求解计算得到电、热、气的最优配置方案。通过优化电‑热‑气能量的转换配置，实现社会效益最大化且碳排放最小化的目标，提高能源系统的利用效率，缓解当前能源不足以及环境恶化等现实问题。

技术领域

本发明属于综合能源技术领域，涉及一种考虑碳排放的电、热、气转换优化运行配置方法和存储介质。

背景技术

传统能源系统运行、规划局限于电、气、热(冷)等单一能源形式系统，无法充分发挥它们之间互补优势和协同效益。能源互联网是将信息网络与能源各个环节相结合的新型能源产业发展形式。能源互联网在信息网络的基础之上，将电力网络与天然气网络、供热网络连接起来，最终实现电、热、气等多种能源互补的新型能源系统。电-热-气综合能源系统的发展对促进我国能源新格局的建设、提高可再生能源在发电中的占比具有重要意义，有利于促进煤炭、原油等能源的清洁高效利用。电-热-气综合能源系统包括了电力系统网络，热力网络和天然气网络，在网络的终端，各类能源耦合单元将不同的能源网络连接起来，实现了不同能量形式的相互转化。通过研究电-热-气的转换优化运行配置方法能够提高多能源系统效率，同时降低运营成本、增加多能源系统稳定性以及减少碳排放量，对能源危机以及环境危机都具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑碳排放的电、热、气转换优化运行配置方法和存储介质，将不同的能源网络连接起来，实现了不同能量形式的相互转化，提高多能源系统效率，同时减少碳排放量以应对能源危机以及环境危机。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种考虑碳排放的电、热、气转换优化运行配置方法，包括：

建立电-热-气转换组件的数学模型、运营成本估算模型以及碳排放量模型；

根据建立的电-热-气转换组件的数学模型、运营成本估算模型以及碳排放量模型，构建目标函数并建立约束条件；

根据目标函数和约束条件，求解计算得到电、热、气的最优配置方案。

进一步的，电-热-气转换组件的数学模型，包括：

交流电网的数学模型包括：

母线电压和电路节点导纳矩阵为：

V_i＝|V_i|∠θ_i＝|V_i|(cosθ_i+jsinθ_i)

Y_ij＝|Y_ij|∠θ_ij＝|Y_ij|(cosθ_ij+jsinθ_ij)＝G_ij+jB_ij

式中：V_i表示母线i上的电压，Y_ij表示电路节点i和电路节点j之间的互导纳，θ_ij＝θ_i-θ_j，θ_i表示母线i的电压向量角，θ_j表示母线j的电压向量角，G_ij表示电路节点i和电路节点j之间的电导，B_ij表示电路节点i和电路节点j之间的电纳；

不同母线上的注入的有功功率和无功功率为：