本发明专利技术公开了一种综合能源系统低碳调度方法，涉及综合能源系统调度技术领域，该调度方法包括以下步骤：基于混合储能运行状态生成负荷列表；并设定分解策略对负荷列表执行分解处理获取分量合集；选取预设调度时长与平衡约束条件结合建立综合能源模型；并基于分量合集与综合能源模型获取设备初始出力；根据初始出力结果调整综合能源模型；利用调整后的综合能源模型设定最小运行成本获取设备出力调整策略得到调度计划。本发明专利技术提出的优化调度方法适合混合储能设备的运行特点和响应特性，充分利用能源耦合特性和高比例新能源的特点，有效提高储能设备的利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及综合能源系统调度，具体来说，涉及一种综合能源系统低碳调度方法。
技术介绍
1、近年来，我国在新能源领域取得显著进展，尤其是以风电和光伏发电为代表的发展成效明显，随着可再生能源发电设备和新能源并网技术的快速发展，以新能源为主导的新型电力系统逐步形成。
2、根据数据显示，目前累计发电装机容量约为26.2亿千瓦，同比增长9.1％，其中，风电装机容量约为3.8亿千瓦，同比增长11.7％，而太阳能发电装机容量约为4.3亿千瓦，同比增长33.7％，总的来说采用储能设备平抑和消纳风电波动对于综合能源系统越来越重要。
3、但是单一储能技术存在无法良好地平抑风电波动的缺点，进而为了弥补单一储能的缺陷，如何采用混合储能技术联合调度手段，提高综合能源系统的风电消纳能力称为当今含有大规模风电并网的综合能源系统亟需解决的现实问题。
4、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种综合能源系统低碳调度方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
2、为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
3、一种综合能源系统低碳调度方法，该调度方法包括以下步骤：
4、基于混合储能运行状态生成负荷列表；并设定分解策略对负荷列表执行分解处理获取分量合集；
5、选取预设调度时长与平衡约束条件结合建立综合能源模型；并基于分量合集与综合能源模型获取设备初始出力；
6、根据初始出力结果调整综合能源模型；利用调整后的综合能源模型设定最小运行成本获取设备出力调整策略得到调度计划。
7、优选的，基于混合储能运行状态生成负荷列表；并设定分解策略对负荷列表执行分解处理获取分量合集包括：
8、基于应用场景需求选取功率型储能电池与能量型储能电池作为运行设备；并判断功率型储能电池与能量型储能电池的密度与充放电速率特点；
9、将电池密度、充放电速率与能源系统的风电波动结合获取风电预测曲线；基于风电预测曲线获得电负荷、气负荷及热负荷生成负荷列表；
10、初始化模态分解算法，在初始化的基础上利用设定分解策略对负荷列表执行分解处理；并根据划分规则确定分量合集。
11、优选的，初始化模态分解算法，在初始化的基础上利用设定分解策略对负荷列表执行分解处理；并根据划分规则确定分量合集包括：
12、对选取的模态分解算法实施初始化处理操作获取分解模态与中心频率；
13、根据预设的分解策略对负荷列表执行分解处理得到电负荷、气负荷、热负荷预测曲线的模态函数；
14、利用预设的划分规则对模态函数进行求和；并根据预测曲线频率大小将分解后的负荷列表分类为低频分量、中频分量、高频分量，得到分量合集。
15、优选的，对选取的模态分解算法实施初始化处理操作获取分解模态与中心频率包括：
16、对选取的模态分解算法实施初始化处理，设定分解的模态个数与执行周期定义约束分解函数；根据模态个数与执行周期选取约束分解函数的最小输出值；
17、将最小输出值作为迭代初值实施迭代计算，并根据迭代计算结果判断迭代的输出结果，若输出结果满足预设的误差后，则得到分解后的模态与中心频率；
18、若输出结果不满足预设误差，则重新设定分解的模态个数与执行周期，重复执行迭代计算直至满足迭代停止条件。
19、优选的，选取预设调度时长与平衡约束条件结合建立综合能源模型；并基于分量合集与综合能源模型获取设备初始出力包括：
20、选取预设时长作为时间尺度进行日前优化调度获取变量参数，构建电转气机制模型、碳交易机制模型及绿证交易机制模型；
21、将碳交易机制模型与绿证交易机制模型进行联动获取交易模型；将变量参数与平衡约束条件确定综合能源系统模型；
22、将低频分量作为输入变量代入至综合能源系统模型内，并设定运行总成本最小为目标函数求解运行设备的初始出力。
23、优选的，选取预设时长作为时间尺度进行日前优化调度获取变量参数，构建电转气机制模型、碳交易机制模型及绿证交易机制模型包括：
24、设定预设时间尺度为优化调度区间，并获取在时间尺度内电网设备的能量转换效率、电热能效率、氢能效率与爬坡范围确定电转气机制模型；
25、基于电网设备的电热能效率求解碳排放权配额模型，并获取时间尺度内的上级购电量与天然气功率获取实际碳排放模型；
26、基于碳交易价格因子设定阶梯式交易机制模型；并将碳排放权配额模型、实际碳排放模型与阶梯式交易机制模型合并组建碳交易机制模型；
27、获取在时间尺度内风力发电转换的量化系数与风电出力系数确定绿证数量；根据绿证数量确定绿证数量配额系数与电能需求总量获取绿证数量配额指标；
28、根据绿证数量与绿证数量配额指标获取绿色证书交易成本得到绿证交易机制模型。
29、优选的，将碳交易机制模型与绿证交易机制模型进行联动获取交易模型；将变量参数与平衡约束条件确定综合能源系统模型包括：
30、分别获取时间尺度内燃煤发电与新能源发电产生的碳排放量；计算两者碳排放量之间的差值，并将差值作为碳减排量；
31、基于绿证数量与碳减排量之间的抵消关系判断综合能源系统的碳排放量；将综合能源系统的碳排放量作为输入变量代入至阶梯式交易机制模型内获得交易成本；基于交易成本与碳排放量获取交易模型；
32、根据时间尺度内获取的变量参数定义电热气氢功率平衡约束、上级电网约束、设备约束及新能源机组运行约束作为约束条件确定综合能源系统模型。
33、优选的，根据初始出力结果调整综合能源模型；利用调整后的综合能源模型设定最小运行成本获取设备出力调整策略得到调度计划包括：
34、基于初始出力结果在综合能源模型的基础上加入能量模型与功率模型分别获取综合能量能源模型与综合功率能源模型；
35、将初始出力结果及中高频分量作为输入变量分别输入至综合能量能源模型与综合功率能源模型获取设备功率出力；
36、将设备功率出力作为确定量建立以系统运行成本最小的目标函数，并利用求解器对目标函数进行求解；
37、基于求解结果确定能量型储能电池与功率型储能电池的充放电与设备的出力调度变化，得到调度计划。
38、优选的，基于初始出力结果在综合能源模型的基础上加入能量模型与功率模型分别获取综合能量能源模型与综合功率能源模型包括：
39、基于初始出力结果将能量型储能电池、储热罐、储气罐作为能量型储能设备，获取储能设备在时间尺度内的充放功率；
40、根据储能设备的储能容量上下范围值确定充放功率判断储能设备的充能与放能状态；
41、基于充放功率、充放功率、充能与放能状态对能量型储能设备进行统一建模获得能量模型；并将能量模型与综合能源模型结合得到综合本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，该调度方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述基于混合储能运行状态生成负荷列表；并设定分解策略对负荷列表执行分解处理获取分量合集包括：
3.根据权利要求2所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述初始化模态分解算法，在初始化的基础上利用设定分解策略对负荷列表执行分解处理；并根据划分规则确定分量合集包括：
4.根据权利要求3所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述对选取的模态分解算法实施初始化处理操作获取分解模态与中心频率包括：
5.根据权利要求1所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述选取预设调度时长与平衡约束条件结合建立综合能源模型；并基于分量合集与综合能源模型获取设备初始出力包括：
6.根据权利要求5所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述选取预设时长作为时间尺度进行日前优化调度获取变量参数，构建电转气机制模型、碳交易机制模型及绿证交易机制模型包括：
7.根据权利要求6所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述将碳交易机制模型与绿证交易机制模型进行联动获取交易模型；将变量参数与平衡约束条件确定综合能源系统模型包括：
8.根据权利要求1所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述根据初始出力结果调整综合能源模型；利用调整后的综合能源模型设定最小运行成本获取设备出力调整策略得到调度计划包括：
9.根据权利要求8所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述基于初始出力结果在综合能源模型的基础上加入能量模型与功率模型分别获取综合能量能源模型与综合功率能源模型包括：
10.根据权利要求9所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述综合能量能源模型与综合功率能源模型的表达式为：
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【技术特征摘要】
1.一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，该调度方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述基于混合储能运行状态生成负荷列表；并设定分解策略对负荷列表执行分解处理获取分量合集包括：
3.根据权利要求2所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述初始化模态分解算法，在初始化的基础上利用设定分解策略对负荷列表执行分解处理；并根据划分规则确定分量合集包括：
4.根据权利要求3所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述对选取的模态分解算法实施初始化处理操作获取分解模态与中心频率包括：
5.根据权利要求1所述的一种综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，所述选取预设调度时长与平衡约束条件结合建立综合能源模型；并基于分量合集与综合能源模型获取设备初始出力包括：
6.根据权利要求5所述的一种综合能源系统低碳调度方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艺博，熊健，刘闯，蔡国伟，徐粤洋，王春鹏，王东哲，向紫炜，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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