针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法与流程

本发明属于能源管理，特别涉及一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法。

背景技术：

1、在碳达峰与碳中和目标的大背景下，我国的能源转型任务对构建新型电力系统提出了更高的要求。传统的以单一能源供应为主导能源供应网络已经无法满足发展需求，多能互补的综合能源系统(integrated energy system，ies)越来越受关注。在这一转型过程中，随着我国楼宇面积的不断扩大，智能楼宇的能源网络建设尤为关键。构建智能楼宇多能互补系统，可以对多种可再生能源进行综合管理，实现能源的互补供应和优化利用。对楼宇能源系统进行需求响应优化，通过动态调整减轻电网负担，可以实现源荷互动、荷荷互动，充分发挥智能楼宇能源结构的特殊性与可塑性，有效促进清洁能源消纳，实现能源系统低碳经济运行。

2、目前，针对智能楼宇能源网络的建设需要同时考虑电力系统与热力系统，但是传统的综合能源系统没有充分考虑智能楼宇能源结构的特殊性与可塑性，智能楼宇不仅仅是传统能源消费单元，而是一个高度集成的能源管理系统，其优化和调整能源使用的潜力有待更深层次的挖掘；其次，现有优化策略缺乏对需求响应机制的深入探讨，特别是同时考虑柔性负荷与碳交易机制的需求响应研究，对于系统的能源结构优化与碳减排都有深刻意义。因此，考虑用户用能行为的不确定性以及多类型能源结合运行时的所带来经济与调度风险，如何在分布式能源并网运行的前提下，满足楼宇能源供需平衡，实现高收益化的需求响应是当前智能楼宇能源系统优化进程中的一大挑战。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，通过考虑柔性负荷与碳交易机制，解决楼宇能源管理的经济性与清洁性问题。

2、针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，构建包含分布式能源的智能楼宇电-热能源系统，基于柔性负荷实现动态能源调配，基于阶梯型碳交易机制对楼宇碳排成本进行优化，改善楼宇碳排放充分发挥智能楼宇能源结构的特殊性与可塑性，有效促进清洁能源消纳，实现能源系统低碳经济运行，其实现步骤包括：

3、步骤(1)：对接入多种类型的能源单位的智能楼宇电-热能源系统进行模型构建，确立对应的关系式以及约束条件；

4、步骤(2)：在系统中引入以可转移负荷、可削减负荷、可平移负荷为主的柔性负荷，通过柔性负荷的灵活性实现楼宇系统动态能源调配；

5、步骤(3)：在模型中考虑阶梯型碳交易机制，调整能源出力，对楼宇碳排成本进行对应计算分析，并对楼宇模型的能源构成以及碳排放进行优化。

6、与现有技术相比，有益效果是：

7、针对智能楼宇需求响应，引入柔性负荷参与调度，优化负荷需求曲线，减小负荷峰谷差，对多种柔性负荷进行调配，通过动态调整减轻电网负担，实现了智能楼宇能源系统运行成本的降低；同时在需求响应中引入碳交易机制，有效促进新能源充分消纳，实现多能互补系统深度耦合，节约系统运行成本，保证多能系统的低碳经济运行，具有一定的可行性与有效性。与传统需求响应策略相比，本发明提出的针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化策略各项指标都处于较高水平，能够显著优化智能楼宇能源系统的需求响应，有效平滑电-热负荷曲线，提高清洁式能源的利用效率，同时节约智能楼宇能源系统运营成本，促进楼宇群节能减排，实现智能楼宇能源网络的经济、环保运行，具有较高的经济效益与社会效益。

技术特征：

1.一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，其特征在于，所述智能楼宇需求响应优化方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，其特征在于，所述可平移负荷正常运行的模型如下：

3.根据权利要求2所述的一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，其特征在于，所述可削减负荷是指在特定时间段内能够通过直接控制或激励措施，暂时减少电力系统中部分用户的电力消耗量，以响应电力市场价格信号或电网运行需要的一种柔性负荷，所述可削减负荷参与调度的模型如下：

4.根据权利要求3所述的一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，其特征在于，所述可平移负荷能够根据楼宇需求，保证总负荷量不变的情况下，通过调整工作功率与工作时间，灵活的转移负荷，以适应不同时间段的电力需求以及电网稳定性要求，所述可平移负荷模型如下：

5.根据权利要求4所述的一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，其特征在于，阶梯型碳交易机制的交易成本的具体公式如下：

技术总结本发明公开了一种针对柔性负荷与碳交易机制的智能楼宇需求响应优化方法，该方法构建包含分布式能源的智能楼宇电‑热能源系统，并在系统中引入以可转移负荷、可削减负荷、可平移负荷为主的柔性负荷，实现动态能源调配；其次，考虑阶梯型碳交易机制，通过调整能源出力对楼宇碳排成本进行优化，改善楼宇碳排放，促进能源结构清洁转型，实现系统运行经济效益与环境效益的最优化。本发明所建立的需求响应优化策略各项评价指标均较为优秀，可以充分发挥智能楼宇能源结构的特殊性与可塑性，有效促进清洁能源消纳，实现能源系统低碳经济运行。技术研发人员：许卫红,陈春,陈峰,刘锋,江水明,徐海洋,吴沙宇受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2