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申请/专利权人：河海大学

摘要：本发明涉及综合能源优化技术领域，尤其涉及碳‑绿证联合交易的多微网分布鲁棒合作优化运行方法，包括以下步骤：构建碳排放交易模型、绿证交易模型以及碳‑绿证联合交易模型；根据可再生能源装置出力的不确定性，构建可再生能源出力场景范数模糊集，考虑微网内各设备模型，建立基于范数的分布鲁棒优化调度模型；考虑多微网电能交互，通过非对称纳什谈判理论构建多微网合作运行模型；采用C＆CG算法对模型进行求解，通过算例验证模型有效性，为系统优化运行决策者提供合理的决策依据。本发明中联合交易模型和调度模型，能够将综合能源系统目标运行成本与可再生能源出力不确定性结合，为不同类型的综合能源系统决策者制定调度计划提供决策依据。

主权项：1.一种碳-绿证联合交易的多微网分布鲁棒合作优化运行方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、构建碳排放交易模型和绿证交易模型；S20、基于碳排放交易模型和绿证交易模型，构建碳-绿证联合交易模型，并引入可再生能源本地消纳率作为激励指标；S30、考虑可再生能源装置出力的不确定性，构建可再生能源出力场景范数模糊集，并综合考虑微网内各设备模型的目标函数及约束条件，建立基于范数的分布鲁棒优化调度模型；S40、考虑多微网电能交互，通过非对称纳什谈判理论构建多微网合作运行模型；S50、采用C＆CG算法对分布鲁棒优化调度模型和多微网合作运行模型进行求解，通过算例验证所提模型的有效性，为系统优化运行决策者提供合理的决策依据；在步骤S20中，所述碳-绿证联合交易模型的表达式为： 式中：为划分一天的总时段数，取24；为微网i参与绿证交易的总成本；为每本绿证的价格；、为微网i的绿证需求量、持有量；、为t时刻微网i的电负荷、风光出力；为微网i需满足的可再生能源比例；为微网i参与碳交易的总成本；为系统的总碳排放量；为系统获取的总碳配额；为碳交易价格；为微网i通过绿证声明产生的碳减排量；为第j种替换方式下的绿证持有量；为第j种替换方法下单位绿证所产生的碳减排量；在步骤S30中，所述可再生能源出力场景范数模糊集的表达式为： 式中：为场景概率模糊集；为场景集合；、分别为实际场景概率分布和初始场景概率分布；、为描述概率模糊集不确定度的1-范数、∞-范数偏差值；在步骤S30中，所述目标函数表达式为： 式中：为微网i运行总成本；为第一阶段变量集合；为场景s的概率；为场景s下的第二阶段变量集合；、、分别为微网i的购售电成本、购气成本、设备运维成本，单位为元；为微网i参与碳交易的总成本；为微网i参与绿证交易的总成本；为划分一天的总时段数，取24；、、、、、、、分别为t时刻微网i的购电功率、售电功率、购气功率、CCHP气功率、燃气锅炉气功率、电制冷电功率、电冷储能充电功率、电冷储能放电功率，单位为千瓦；、、、、、、分别为微网i的购电价格、售电价格、购气价格、CCHP单位维护成本、燃气锅炉单位维护成本、电制冷单位维护成本、储能单位损耗成本；、为微网i与微网j进行P2P电能交互的成本和过网费；为t时刻微网i与微网j进行P2P电能交互的协议价格；为单位过网费成本；为t时刻微网i与微网j的P2P电能交互量；在步骤S30中，所述各设备的约束条件，表达式为：1）、CCHP机组 式中：、为CCHP的发电效率、电能转化效率；、、为天然气热值、制热系数、制冷系数；、、为t时刻微网i的CCHP产电功率、产热功率、产冷功率；为t时刻微网i的CCHP气功率；2）、燃气锅炉 式中：为t时刻微网i的燃气锅炉产热功率；为燃气锅炉气-热转化效率；为天然气热值；为t时刻微网i的燃气锅炉气功率；3）、电制冷设备 式中：为电制冷机电-冷转化效率；为t时刻微网i的电制冷产冷功率；为t时刻微网i的电制冷电功率；4）、储能设备 式中：为储能当前荷电状态；为储能上一时刻荷电状态；、为储能t时刻充、放电功率；、为储能最大充、放电功率；、为储能充、放电效率；、为储能充、放电标志位；考虑储能设备的寿命，限制其一天内最大的充放电转换次数为两次，储能设备表达式为： 式中：、为储能上一时刻充、放电标志位；、为储能充-放、放-充转换标志位；、为储能最大充-放、放-充转换次数；、为储能充、放电标志位；在步骤S30中，所述各设备之间功率平衡约束条件，表达式为： 式中：、分别为t时刻微网i的风电、光伏出力；、、为t时刻微网i的电、热、冷负荷；、为t时刻微网i的电储能充电功率、电储能放电功率；、为t时刻微网i的冷储能充电功率、冷储能放电功率；、、为t时刻微网i的CCHP产电功率、产热功率、产冷功率；为t时刻微网i的CCHP气功率；为t时刻微网i的燃气锅炉气功率；为t时刻微网i的燃气锅炉产热功率；、、分别为t时刻微网i的购电功率、售电功率、购气功率，单位为千瓦；为t时刻微网i与微网j的P2P电能交互量；为t时刻微网i的电制冷电功率，单位为千瓦；为t时刻微网i的电制冷产冷功率；在步骤S40中，基于非对称纳什谈判理论建立纳什议价模型，所述纳什议价模型的表达式为： 式中：、分别为微网i合作前成本、合作后成本；将其拆解为两个子问题，具体为：1）、合作成本最小化问题 式中：为单位过网费成本；、、分别为微网i的购售电成本、购气成本、设备运维成本，单位为元；为微网i参与碳交易的总成本；为微网i参与绿证交易的总成本；为场景s的概率；为场景s下的第二阶段变量集合；2）、非对称收益分配问题 式中：为第一个问题中求得的微网i合作后最优成本；为微网i与微网j进行P2P电能交互的成本；为t时刻微网i与微网j的P2P电能交互量；为非对称纳什谈判权重；在步骤S50中，利用C＆CG算法求解考虑碳-绿证联合交易的多微网分布鲁棒合作的优化运行模型，得到优化调度结果，其中C＆CG算法步骤如下：1）初始化迭代次数k=1，输入场景数据以及初始场景概率分布；2）引入辅助变量，求解外层问题MP，得到最优解，更新下界值 式中：、、、均为系数矩阵；为第一阶段变量矩阵；为第二阶段变量矩阵；为场景概率集合矩阵；3）传递外层问题MP的变量矩阵，并行求解内层问题SP2，得到最优解矩阵 式中：、、均为系数矩阵；4）传递内层问题SP2的变量，求解内层问题SP1，得到概率分布，同时更新上界值 5）判断收敛条件：，其中为收敛精度；若条件成立，结束迭代，输出优化结果；若条件不成立，令迭代次数k=k+1，返回步骤1）继续迭代。

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