计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法、系统

本发明涉及一种计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法、系统，属于微电网经济调度领域。

背景技术：

1、电力行业是参与低碳减排势重点行业之一，碳交易机制是基于政府干预和市场导向的调整手段，能够优化系统的资源配置，有效减少电力行业的碳排放，促进节能减排技术的发展。

2、随着电力电子技术和可再生能源发电技术的发展，微电网技术被提出并很快投入研究与应用。微电网的优化调度比传统电网优化更复杂，可再生能源易受地理位置、气候和环境等因素影响，这类发电单元的出力难以控制，并且其他可控式分布式电源出力与响应速度不一，所以需要对各分布式电源出力进行协调，最大程度对可再生能源出力进行消纳。微电网运行时，不仅需要保证系统运行的安全性和经济性，为用户提供高质量的电能，还需要考虑与大电网的能量相互作用，以实现削峰填谷。随着对用户需求侧响应的研究，微电网还需要综合考虑用户的参与调度的问题，实现对用户侧负荷进行动态调度管理，降低负荷波动给系统带来影响，提高微电网系统运行的稳定性，减少储能装置的充放电。因此微电网优化调度的问题往往为多约束非线性问题，这相对来而言增加了微电网优化调度的难度。微电网优化调度会直接影响到系统运行的经济性能和安全性能，因此，将微电网优化调度作为研究微电网的核心技术之一，具有重要理论意义和实用价值。

3、本研究得到国家重点研发计划(no.2022yfb2703500)，国家自然科学基金(no.52277104),云南省重点研发计划(no.202303ac100003)和云南省应用基础研究计划(no.202301at070455)资助。

技术实现思路

1、本发明提供了一种计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，以用于实现微电网经济调度。

2、本发明的技术方案是：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，包括：构建碳交易成本模型；构建需求侧响应模型；基于线性加权法构建计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度模型；其中，微电网经济调度模型包括目标函数、约束条件；基于优化算法对微电网经济调度模型进行求解。

4、所述构建碳交易成本模型，包括：将一个调度周期划分为预设数量时段，建立含有微型燃气轮机、光伏发电和风力发电的微电网基准线碳排放配额模型；依据碳排放配额模型，建立微电网的碳排放成本模型。

5、所述构建需求侧响应模型，包括：考虑微电网系统需要削减负荷时向用户支付的补偿费用构建可中断负荷模型；考虑空调负荷消耗电能与建筑整体以及外部环境的热量交互构建中央空调系统模型。

6、所述微电网经济调度模型的构建，包括：构建多目标函数，通过均值自适应法为不同目标函数分配权重系数；考虑功率平衡约束、微型燃气轮机爬坡约束、需求侧响应约束和与可靠性约束。

7、所述构建多目标函数，通过均值自适应法为不同目标函数分配权重系数，具体为：采用线性加权法构建微电网经济运行第一目标函数、构建微型燃气轮机环境成本第二目标函数、构建弃风弃光率第三目标函数；以最小化的第一目标函数、第二目标函数、第三目标函数分配权重后的总目标函数最小为优化目标。

8、所述基于优化算法对微电网经济调度模型进行求解，具体为：基于改进海鸥算法对微电网经济调度模型进行求解。

9、根据本发明的第二方面，提供了一种计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度系统，包括：第一构建模块，用于构建碳交易成本模型；第二构建模块，用于构建需求侧响应模型；第三构建模块，用于基于线性加权法构建计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度模型；其中，微电网经济调度模型包括目标函数、约束条件；求解模块，用于基于优化算法对微电网经济调度模型进行求解。

10、根据本发明的第三方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任一项所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法。

11、根据本发明的第四方面，提供了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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任一项所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法。

12、本发明的有益效果是：

13、本发明计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度模型，其基于碳配额法基准线法确定碳交易配额，同时利用需求侧响应将需求侧等同为供电侧的资源进行调度，应用于系统的整体调度管理中；计及碳交易和需求侧响应构建微电网经济调度模型，能有效实现微电网经济调度；最后基于改进海鸥算法，对多目标、多约束的复杂非线性模型进行求解，能有效地实现微电网经济调度。

技术特征：

1.一种计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，其特征在于，所述构建碳交易成本模型，包括：

3.根据权利要求1所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，其特征在于，所述构建需求侧响应模型，包括：考虑微电网系统需要削减负荷时向用户支付的补偿费用构建可中断负荷模型；考虑空调负荷消耗电能与建筑整体以及外部环境的热量交互构建中央空调系统模型。

4.根据权利要求1所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，其特征在于，所述微电网经济调度模型的构建，包括：

5.根据权利要求4所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，其特征在于，所述构建多目标函数，通过均值自适应法为不同目标函数分配权重系数，具体为：采用线性加权法构建微电网经济运行第一目标函数、构建微型燃气轮机环境成本第二目标函数、构建弃风弃光率第三目标函数；以最小化的第一目标函数、第二目标函数、第三目标函数分配权重后的总目标函数最小为优化目标。

6.根据权利要求1所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法，其特征在于，所述基于优化算法对微电网经济调度模型进行求解，具体为：基于改进海鸥算法对微电网经济调度模型进行求解。

7.一种计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度系统，其特征在于，包括：

8.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1-6中任一项所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法。

9.一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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1-6中任一项所述的计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法。

技术总结
本发明公开了一种计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度方法、系统，属于微电网经济调度领域。本发明方法包括：构建碳交易成本模型；构建需求侧响应模型；基于线性加权法构建计及碳交易和需求侧响应的微电网经济调度模型；其中，微电网经济调度模型包括目标函数、约束条件；基于优化算法对微电网经济调度模型进行求解。本发明能有效地实现微电网经济调度。

技术研发人员：骆钊,张涛,刘德文,李钊,王钢,喻品钦,潘册,代昕睿
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24