[发明专利]一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法

权利要求书

1.一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法，其特征在于，包括如下内容：

建立自治运行模型，其中，自治运行模型由各个MES的能量管理系统执行，MES由风电、光伏、CHP机组、气锅炉、电锅炉、P2G装置与储能元件所构成；

建立协调控制模型，其中，协调控制模型由虚拟协调器和变压器执行；

通过引入交易式控制算法，将自治运行模型作为底层，同时将协调控制模型作为上层，形成多能源系统双层优化调度模型，通过多能源系统双层优化调度模型完成对多能源系统的分布式调度。

2.根据权利要求1所述的一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法，其特征在于，所述MES的能量管理系统，其优化模型如下所示：

其中，Φ表示MES的运行约束集合；P_t^net、P_t^PV、P_t^WT、P_t^CHP、P_t^EB、P_t^P2G分别表示t时刻联络线、光伏、风电、CHP机组、电锅炉、P2G装置的电功率；分别表示t时刻CHP机组、气锅炉、电锅炉的热功率；分别表示联络线、P2G装置、CHP机组、气锅炉的气功率；分别表示电储能、热储能、气储能装置的放/充功率；L_e，t、L_h，t、L_g，t为t时刻的电、热、气负荷值；x表示储能元件的类型，x＝{e，h，g}；表示t、t+1时刻第x类储能的能量；分别表示第x类储能的充放效率和自放电率；为0-1变量，表示同一时刻的储能元件只能处于充放中的一种状态；为t时刻的能源购置成本、设备运行维护成本和碳交易成本。

3.根据权利要求2所述的一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法，其特征在于，所述的具体计算公式如下所示：

所述的具体计算公式如下所示：

所述的具体计算公式如下所示：

其中，π_e，t、π_g，t分别为t时刻的电价和天然气价格，π_CHP、π_GB、π_EB、π_P2G、π_ES(x)分别表示MES中各设备的运行维护成本。

4.根据权利要求3所述的一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法，其特征在于，所述CHP机组与气锅炉的碳交易成本模型如下所示：

其中，为t时刻的碳交易价格；E^CHP、e^CHP分别为CHP单位供电量的碳排放强度和碳配额；E^GB、e^GB分别为气锅炉单位供电量的碳排放强度和碳配额。

5.根据权利要求4所述的一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法，其特征在于，所述P2G装置的碳交易成本模型如下所示：

其中，E^P2G为P2G产生单位功率的CH₄减少的碳排强度；为9.87kWh/m³；为CO2的气态密度。

6.根据权利要求5所述的一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法，其特征在于，所述协调控制模型，其优化模型如下所示:

其中，P_t^T表示t时刻与主网相连的变压器流过的功率，表示其功率限制，λ_t为拉格朗日乘子。

7.根据权利要求6所述的一种考虑碳交易的多能源系统分布式优化调度方法，其特征在于，所述MES的能量管理系统的计算公式如下所示：

所述虚拟协调器的计算公式如下所示:

其中，π_e，t、π_g，t分别为t时刻的电价和天然气价格；λ_t为拉格朗日乘子，为t时刻的设备运行维护成本和碳交易成本。