[发明专利]一种考虑碳排放流及风光消纳的综合能源系统优化调度策略

权利要求书

1.一种考虑碳排放流及风光消纳的综合能源系统优化调度策略，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：数据化碳排放流在综合能源系统中的应用，确定相关碳排放基础定义以及计算方法：

步骤2：在电-热-氢综合能源系统中，将光伏，风力以及传统电厂的电力联合起来以满足电-热-氢综合能源系统的电力负荷；同时，电-热-氢综合能源系统的热量需求由热泵，燃气锅炉和热电联合装置提供；氢气需求由蒸汽甲烷重整和水电解槽提供；

步骤3：建立碳交易成本计算机制，在电-热-氢综合能源系统中，主要能源网络为电网、热网以及氢气网，初始碳排放权配额；

步骤4：确定目标函数；

步骤5：确定功率平衡约束及机组约束；

步骤6：进行求解。

2.根据权利要求1所述的一种考虑碳排放流及风光消纳的综合能源系统优化调度策略，其特征在于步聚1中：碳排量M_ces为一定时间t内能量流通过某条系统支路的CO2排放量；

碳排率排率为的单位时间内通过系统节点或者支路的碳排量，用R_cef表示：

碳排密度：在综合系统中碳排放流是建立在能量潮流基础上，对于两者之间的关系，定义碳排密度表示在综合能源系统中单位能量所产生的碳排放量，碳排密度分为节点碳势、支路碳排密度：

支路碳排密度：表示在支路上流通单位能量所产生的碳排量，即支路排率与能量潮流的比值：

式中，ρ_BCI为支路碳排密度，R_bces为支路碳排率，E_L为能量潮流；

节点碳势：根据能量合并原则，在综合能源系统中，当不同支路的能量流入一个节点时，不同能量所产生的碳排量也将进行混合，节点碳势表示为流入支路碳排率所有流入支路的加权求和：

式中，ρ_NCI为节点i的碳势，Ω⁺为能量潮流流入节点i的所有支路集合。

3.根据权利要求2所述的一种考虑碳排放流及风光消纳的综合能源系统优化调度策略，其特征在于步骤2中：构建能量耦合模型，将电热氢综合能源系统中多种能量输入-转换-输出转化为输入和输出端口关系，计算出电-热-氢综合能源系统中能量转化的碳排密度，模型表示为：

式中，P_i^PV为光伏输入功率，P_i^WT为风力输入功率，P_i^Grid为电网输入功率，P_o^CHP，E为热电联产用于发电的输出功率：

式中，热电联产用于制热的输出功率，P_o^HP为热泵输出功率，P_o^GB为燃气锅炉输出功率：

式中，为甲烷重整设备输出功率，为水电解槽输出功率；

在电热氢综合能源系统中，能量转换设备的转换方式以及转换能量不同，具有不同的转换效率，表示为：

式中，ω_WE，ω_HP，ω_SMR，ω_GB，ω_CHP，Q，ω_CHP，E分别为水电解槽、热泵、甲烷重整设备、燃气锅炉、热电联产用于制热、热电联产用于发电的能量转换效率；

分别为光伏、风力、电网以及天然气能源输入接口的碳排密度；分别为电、热、氢输出端口碳排密度；分别为水电解槽，热泵，热电联产，燃气锅炉，蒸汽甲烷重整设备输入端碳排密度；分别为水电解槽，热泵，燃气锅炉和甲烷重整设备的输出端碳排密度；分别为热电联产设备对电网和对热网输出端口碳排密度。