1.一种基于电解碳酸盐和动态补偿的综合能源系统优化调度方法,其特征在于,所述方法包括:构建基于电解熔融碳酸盐‑电制氢‑氢燃料电池协同的综合能源系统运行框架;所述综合能源系统运行框架包括出力供给侧、能源转换侧和负荷需求侧;
分别构建所述能源转换侧的第一数学模型和所述负荷需求侧的第二数学模型;
基于所述第一数学模型和所述第二数学模型,确定柔性负荷用户的综合能源系统用能满意度;
基于所述综合能源系统用能满意度,构建所述柔性负荷用户的需求响应动态补偿成本模型;
基于所述需求响应动态补偿成本模型,以所述综合能源系统运行成本最低为目标函数,构建基于电解碳酸盐和动态补偿机制的综合能源系统优化调度模型以及所述综合能源系统优化调度模型对应的约束条件;
所述目标函数表示为: ;式中, 为VPP单位周期运行成本, 为购能成本, 为设备运维成本, 为设备启停成本, 为碳交易净成本, 为需求响应补偿成本, 为系统备用成本, 为系统风险成本;
确定所述综合能源系统的碳排放配额模型;所述碳排放配额模型的计算公式为:;式中: 为VPP所获得的碳排放配额总
和, 为单位发电量碳排放配额, 为单位供热量碳排放配额; 为向配电网购电功率;
为燃气轮机的供电功率; 为燃气轮机的供热效率; 为燃气轮机消耗天然气的输入功率; 为燃气锅炉的供热功率; 为t时刻电解熔融碳酸盐装置电解的CO2量;
基于所述碳排放配额模型,确定阶梯型碳交易成本计算模型;所述阶梯型碳交易成本计算模型表示为:;式中: 为碳
交易市场基准价格; 为不同碳排放量区间长度; 为碳交易价格的增长幅度;
基于所述阶梯型碳交易成本计算模型和所述综合能源系统优化调度模型,对所述综合能源系统进行优化调度,得到优化调度结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一数学模型为:;
式中: 为燃气轮机消耗天然气的输入功率; 为燃气轮机的供电功率; 为燃气轮机的供电效率; 为天然气低热值; 为燃气锅炉消耗天然气的输入功率;
为燃气锅炉的供热功率; 为燃气锅炉的供热效率; 为t时刻电解熔融碳酸盐装置电解的CO2量; 为电解熔融碳酸盐装置电解效率; 为t时刻外部购电的实际碳排放量; 为t时刻燃气机组的实际碳排放量; 为t时刻电解产生的固体碳; 、分别为t时刻电解熔融碳酸盐电解所需能耗以及产生的余热; 为电解单位二氧化碳所需能耗; 为电解单位二氧化碳产生的余热; 为电解单位二氧化碳产生的固体碳; 为t时刻余热锅炉的供热功率; 为余热锅炉的供热效率; 为燃气轮机的供热效率; 、 分别为t时刻电制氢电解消耗的电功率和产氢功率;
为电制氢的转化效率; 为t时刻输入氢燃料电池的氢能功率; 、 分别为t时刻氢燃料电池输出的电功率和热功率; 、 分别为t时刻氢燃料电池的氢能转换的电效率和热效率;上标m表示储能类型,ES表示电储能,TS表示储热罐,HS表示氢储能; 为t时段储能设备m容量; 为t‑1时段储能设备m容量; 为储能设备m的自损系数; 、 分别为储能设备m的充、放能效率; 、 分别为储能设备m的充、放能功率。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二数学模型为:参与所述综合能源系统调度的电/热负荷分别表示为:;
;
式中, 和 分别为t时段需求响应前的电负荷和需求响应后的电负荷;
和 分别为t时段需求响应前的热负荷和需求响应后的热负荷; 、 分别为时刻t可中断电、热负荷功率; 和 分别为t时段可时移电、热负荷功率;
可时移电/热负荷表示为:
;
;
式中, 和 分别为可时移电负荷占总电负荷的比值和可时移热负荷占总热负荷的比值; 、 为0‑1变量,代表t时刻电、热可时移负荷的调控状态,其值为0时代表可时移负荷不参与调节,反之代表参与调节;
可中断电/热负荷表示为:
;
式中, 、 分别为可中断电负荷占总电负荷的比值和可中断热负荷占总热负荷的比值; 、 代表时刻t电、热可中断负荷的调控状态。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一数学模型和所述第二数学模型,确定柔性负荷用户的综合能源系统用能满意度,包括:基于所述第一数学模型和所述第二数学模型,确定所述柔性负荷用户的负荷响应程度指标;所述负荷响应程度指标表示为: ;式中: 为t时刻第s类负荷的响应程度指标;TSE、TSH分别表示可时移电、热负荷;IE、IH分别表示可中断电、热负荷;
分别定义目标时段 和可转移负荷用户的可接受时段 ;
基于所述目标时段和所述可接受时段,确定负荷时移匹配度指标;所述负荷时移匹配度指标表示为:;
式中, 为t时刻第s类负荷的时移匹配度指标; 为可转移负荷的起始转移时刻;
为t时刻目标时段的起始时刻; 为t时刻目标时段的结束时刻; 为t时刻可转移负荷用户可接受时段的起始时刻; 为t时刻可转移负荷用户可接受时段的结束时刻;
确定负荷削减极限度指标;所述负荷削减极限程度指标表示为:;式中: 为t时刻可中断电负荷的削减极限程度指标,为t时刻可中断热负荷的削减极限程度指标;
基于所述负荷响应程度指标、所述负荷时移匹配度指标和所述负荷削减极限度指标,确定所述综合能源系统用能满意度;所述综合能源系统用能满意度表示为:;式中: 为t时刻第s类负荷用户的综合用能满意度指标, 、 为对应指标的权重系数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述需求响应动态补偿成本模型表示为:;
式中, 为t时刻VPP向第s类柔性负荷用户支付的需求响应动态补偿成本,s∈{TSE,IE,TSH,IH}为柔性用户负荷类别; 、 分别为补偿成本的上、下限; 、 分别为综合用能满意度的上、下临界点。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括:系统功率平衡约束:
;
;
;
能量转换设备约束:
;
式中: 、 分别为设备x的最大、最小输出功率; 为设备x的输出功率; 为t时刻机组x的工作状态;
储能设备容量约束:
;
式中: 和 分别为储能设备m的最大和最小存储容量; 为t时段储能设备m的存储容量;
储能设备充放电功率约束:
;
式中: 为0‑1变量,用以表示储能设备m的充、放能不能同时进行, =1表示储能设备充能, =0表示储能设备放能; 、 分别表示储能设备m的充、放能功率的上锦囊妙计限; 、 分别表示t时段储能设备m的充、放能功率;
储能设备不同调度周期相同起始条件:
;
式中: 为储能设备m的初始容量; 为储能设备m运行一个周期后的剩余容量。
7.一种基于电解碳酸盐和动态补偿的综合能源系统优化调度装置,其特征在于,所述装置包括:构建模块,用于构建基于电解熔融碳酸盐‑电制氢‑氢燃料电池协同的综合能源系统运行框架;所述综合能源系统运行框架包括出力供给侧、能源转换侧和负荷需求侧;
所述构建模块,还用于分别构建所述能源转换侧的第一数学模型和所述负荷需求侧的第二数学模型;
确定模块,用于基于所述第一数学模型和所述第二数学模型,确定柔性负荷用户的综合能源系统用能满意度;
所述构建模块,还用于基于所述综合能源系统用能满意度,构建所述柔性负荷用户的需求响应动态补偿成本模型;
所述构建模块,还用于基于所述需求响应动态补偿成本模型,以所述综合能源系统运行成本最低为目标函数,构建基于电解碳酸盐和动态补偿机制的综合能源系统优化调度模型以及所述综合能源系统优化调度模型对应的约束条件;
所述目标函数表示为: ;式中, 为VPP单位周期运行成本, 为购能成本, 为设备运维成本, 为设备启停成本, 为碳交易净成本, 为需求响应补偿成本, 为系统备用成本, 为系统风险成本;
所述确定模块,还用于确定所述综合能源系统的碳排放配额模型;所述碳排放配额模型的计算公式为: ;式中: 为VPP所获得的碳排放配额总和, 为单位发电量碳排放配额, 为单位供热量碳排放配额; 为向配电网购电功率; 为燃气轮机的供电功率; 为燃气轮机的供热效率; 为燃气轮机消耗天然气的输入功率; 为燃气锅炉的供热功率; 为t时刻电解熔融碳酸盐装置电解的CO2量;
所述确定模块,还用于基于所述碳排放配额模型,确定阶梯型碳交易成本计算模型;所述阶梯型碳交易成本计算模型表示为:;式中: 为碳
交易市场基准价格; 为不同碳排放量区间长度; 为碳交易价格的增长幅度;
调度模块,用于基于所述阶梯型碳交易成本计算模型和所述综合能源系统优化调度模型,对所述综合能源系统进行优化调度,得到优化调度结果。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储可执行指令;处理器,用于执行所述存储器中存储的可执行指令时,实现权利要求1至6任一项所述的基于电解碳酸盐和动态补偿的综合能源系统优化调度方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有可执行指令,用于引起处理器执行所述可执行指令时,实现权利要求1至6任一项所述的基于电解碳酸盐和动态补偿的综合能源系统优化调度方法。