一种能源低碳调度方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及能源调度，尤其涉及一种能源低碳调度方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、碳捕集、利用与封存以及电转气(power to gas，p2g)技术是推动“源”侧低碳化转型的关键途径。利用碳捕集与封存技术将传统燃煤、燃气电厂改造为碳捕集电厂，能够使其具备良好的灵活运行特性，在实现大规模、高效率碳减排的同时有效促进可再生能源消纳。目前加装的碳捕集系统主要通过调整直排废气比例的分流式运行，以及解耦废气捕集与析出过程的储液式运行来平衡机组减排与供负荷出力，但是前者容易产生负荷需求与碳捕集需求的矛盾，后者不能根据需求主动排放co2，导致调度灵活性较差。

2、需求侧响应(demand response，dr)作为一种灵活性资源在电力系统“荷”侧低碳层面具有较深调度潜力，可以通过调整价格信号或激励机制来引导各类能源消费者优化其用能时段与用能策略，在保证用户利益的情况下最大化其主观能动性，协助电力系统安全高效、低碳清洁运行。

3、在能源侧大力发展可再生能源与碳捕集、电转气技术，在能源消费侧深度挖掘需求响应能力，是实现低碳目标的重要途径。在多类型资源参与系统低碳经济调度的研究中，现有文献对电转气系统与碳捕集系统的协同运行方式考虑不足，而p2g系统与碳捕集系统之间存在运行时空不对等、运行效果不匹配的问题，碳资源的利用率和可再生能源的消纳水平仍有待提升；需求响应可以激发用户的用能灵活性，但现有研究未能充分发挥多元负荷间相互替代性，系统荷侧的低碳性能仍存在优化空间。此外，由于目前源、荷两侧减排手段互补以促进系统低碳运行的机理不明晰，导致两者协同低碳调度的互补潜力未能得到充分发挥，不利于实现源、荷可调节资源的充分利用。

技术实现思路

1、本发明提供了一种能源低碳调度方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决源、荷两侧低碳调度的互补潜力未能得到充分发挥，不利于实现源、荷可调节资源的充分利用的技术问题。

2、本发明提供了一种能源低碳调度方法，所述方法包括：

3、构建源侧碳捕集、电转气协同运行模型；

4、建立负荷侧综合需求响应模型；

5、采用源侧碳捕集、电转气协同运行模型和所述负荷侧综合需求响应模型构建以系统总成本最低为目标函数的系统低碳经济调度模型；所述系统低碳经济调度模型的约束条件包括：电、热功率平衡约束、燃气量平衡约束、风电出力约束、火电机组约束、天然气源热电联产机组约束、电锅炉约束、储碳设备约束、储能设备约束；

6、求解所述系统低碳经济调度模型，得到调度策略；

7、采用所述调度策略对所述源侧碳捕集、电转气协同运行模型进行能源调度。

8、可选地，所述源侧碳捕集、电转气协同运行模型，包括：

9、天然气源热电联产机组、燃煤机组、新能源机组、电转气系统、储碳设备和碳捕集设备。

10、可选地，所述建立负荷侧综合需求响应模型的步骤，包括：

11、构建价格型需求响应模型，根据所述价格型需求响应模型计算可转移负荷和可削减负荷；

12、构建替代型需求响应模型，根据所述价格型需求响应模型计算电热负荷转换量；

13、采用所述可转移负荷、所述可削减负荷和所述电热负荷转换量构建负荷侧综合需求响应模型。

14、可选地，所述负荷侧综合需求响应模型的函数为：

15、

16、

17、其中，为t时段参与需求响应后的电负荷，为t时段初始电负荷，为t时段的可转移电负荷量，为t时段可削减电负荷量，为t时段可转换电负荷量，为t时段参与需求响应后的热负荷，为t时段初始热负荷，为t时段的可转移热负荷量，为t时段可削减热负荷量，为t时段可转换热负荷量，εe,h为电热负荷替代系数。

18、可选地，所述系统低碳经济调度模型的目标函数为：

19、minfmg＝ch+cg+ct+cq+cr+cdr+cz+cbuy

20、其中，fmg为系统总成本，ch为火电机组运行成本，cg为天然气源热电联产机组运行成本，ct为碳交易成本，cq为系统弃风惩罚成本，cr为溶剂损耗成本，cdr为电、热负荷需求响应成本，cz为储碳设备成本，cbuy为电能交易成本。

21、本发明提供了一种能源低碳调度装置，包括：

22、源侧碳捕集、电转气协同运行模型构建模块，用于构建源侧碳捕集、电转气协同运行模型；

23、负荷侧综合需求响应模型建立模块，用于建立负荷侧综合需求响应模型；

24、系统低碳经济调度模型构建模块，用于采用源侧碳捕集、电转气协同运行模型和所述负荷侧综合需求响应模型构建以系统总成本最低为目标函数的系统低碳经济调度模型；所述系统低碳经济调度模型的约束条件包括：电、热功率平衡约束、燃气量平衡约束、风电出力约束、火电机组约束、天然气源热电联产机组约束、电锅炉约束、储碳设备约束、储能设备约束；

25、求解模块，用于求解所述系统低碳经济调度模型，得到调度策略；

26、能源调度模块，用于采用所述调度策略对所述源侧碳捕集、电转气协同运行模型进行能源调度。

27、可选地，所述源侧碳捕集、电转气协同运行模型，包括：

28、天然气源热电联产机组、燃煤机组、新能源机组、电转气系统、储碳设备和碳捕集设备。

29、可选地，所述负荷侧综合需求响应模型建立模块，包括：

30、可转移负荷和可削减负荷计算子模块，用于构建价格型需求响应模型，根据所述价格型需求响应模型计算可转移负荷和可削减负荷；

31、电热负荷转换量计算子模块，用于构建替代型需求响应模型，根据所述价格型需求响应模型计算电热负荷转换量；

32、负荷侧综合需求响应模型构建子模块，用于采用所述可转移负荷、所述可削减负荷和所述电热负荷转换量构建负荷侧综合需求响应模型。

33、本发明提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器：

34、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

35、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如上任一项所述的能源低碳调度方法。

36、本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行如上任一项所述的能源低碳调度方法。

37、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明通过构建源侧碳捕集、电转气协同运行模型；建立负荷侧综合需求响应模型；采用源侧碳捕集、电转气协同运行模型和负荷侧综合需求响应模型构建以系统总成本最低为目标函数的系统低碳经济调度模型；求解系统低碳经济调度模型，得到调度策略；采用调度策略对源侧碳捕集、电转气协同运行模型进行能源调度。实现了源、荷两侧低碳调度的互补，实现源、荷可调节资源的充分利用。

技术特征：

1.一种能源低碳调度方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源侧碳捕集、电转气协同运行模型，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立负荷侧综合需求响应模型的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负荷侧综合需求响应模型的函数为：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统低碳经济调度模型的目标函数为：

6.一种能源低碳调度装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述源侧碳捕集、电转气协同运行模型，包括：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述负荷侧综合需求响应模型建立模块，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-5任一项所述的能源低碳调度方法。

技术总结本发明公开了一种能源低碳调度方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决源、荷两侧低碳调度的互补潜力未能得到充分发挥，不利于实现源、荷可调节资源的充分利用的技术问题。本发明包括：构建源侧碳捕集、电转气协同运行模型；建立负荷侧综合需求响应模型；采用源侧碳捕集、电转气协同运行模型和负荷侧综合需求响应模型构建以系统总成本最低为目标函数的系统低碳经济调度模型；求解系统低碳经济调度模型，得到调度策略；采用调度策略对源侧碳捕集、电转气协同运行模型进行能源调度。技术研发人员：肖艳红,唐建林,胡厚鹏,林晓明,吴欣,张帆,高正浩,钱斌,张俊玮,林伟斌,黄宇,周密,陈泽瑞,王吉,邓钥丹,罗奕,丁超,李富盛,杨尚受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12