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申请/专利权人：国网山西省电力公司电力科学研究院;东北电力大学

摘要：一种基于动态碳交易价格的综合能源系统低碳调度方法属于能源系统调度技术领域。本发明考虑了动态碳交易机制的碳捕集电厂‑电转气CCPP‑P2G机组耦合运行和价格型需求响应PDR对IES进行低碳经济调度。本发明建立了IES的动态碳交易模型，灵活地捕捉碳交易市场中供需的消长。在系统存在不确定性的情况下，以最小化运行成本为目标，构建了双层优化模型。验证结果表明，本发明所提出的动态碳交易机制能够有效地提供时变的碳交易价格信号，充分反映碳排放配额的供需关系。本发明提出的方法科学合理，适用性强，效果佳，在减少弃风等不平衡问题、提高系统效益以及降低碳排方面具有相当的有效性。

主权项：1.一种基于动态碳交易价格的综合能源系统低碳调度方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行：步骤一、根据综合能源系统IES的能量流动关系，构建碳捕集电厂-电转气CCPP-P2G的耦合模型和价格型需求响应PDR的调度模型1综合能源系统IES的能量流动关系综合能源系统IES中电能由燃煤火电机组TP、热电联产机组CHP、风电机组WP和燃气轮机GT提供，所需的热能由热电联产机组CHP、电转热系统和储热系统提供，天然气的需求由气源和电转气平衡；由于燃煤火电机组TP和热电联产机组CHP产生大量的CO2，引入碳捕集装置和电转气系统，碳捕集装置用以减少CO2排放，并将捕集的CO2供应给电转气系统，构建碳捕集电厂-电转气CCPP-P2G的耦合模型，实现IES的低碳运行；2根据燃煤火电机组的出力限制以及CCPP-P2G的耦合模型中碳捕集装置的能源损耗量和电转气的能耗，推导并获得CCPP-P2G的净电出力范围；3基于峰、平、谷三时段电价，构建价格型需求响应模型，通过总电负荷和电价的变化情况表达式获得峰、平、谷时段的总电负荷变化量，利用各时段的总用电负荷变化量按比例分配的表达式获得峰、平、谷时段中各单位时段的用电负荷变化量；步骤二、碳排放配额的免费百分比在碳交易市场的不同阶段有所不同，动态碳交易价格根据碳交易市场中碳排放配额的供需约束关系来制定，基于供需约束关系构建碳排放配额和碳交易价格交易金额之间的关系模型；步骤三、构建IES的低碳调度模型所述IES的低碳调度模型包括上层模型和下层模型，所述上层模型的目标函数为： 式中，为电力负荷需求的最大拟合函数；为风电预测功率；所述下层模型考虑了能源消耗成本和碳交易成本，其目标函数为： 式中，分别为燃煤火电机组、碳捕集电厂、热电联产在t时刻的运行总成本，为购气成本，为碳交易成本，为燃煤火电机组i的成本系数，为燃煤火电机组i的启停成本，均为碳捕集电厂i的成本系数，为碳捕集电厂的启停成本，均为热电联产机组i的成本系数，λgas为天然气的价格；步骤四、对IES的低碳调度模型的上层模型和下层模型进行约束，对IES的低碳调度模型进行求解，获得的最优解即为基于动态碳交易价格的综合能源系统低碳调度方法。

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