【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，属于新型电力系统新能源。
技术介绍
1、在新能源平价上网的新形势下，建立绿色证书交易机制和全国碳排放权交易体系，借助市场手段从调整能源结构和管控温室气体排放两个角度协同发力，推动能源转型。
2、碳捕集系统作为一种低碳化技术，利用碳捕集技术对火电厂低碳化改造，实现高碳火电机组低碳化，在低碳电力趋势下具有重要的研究意义。电转气技术是促进风电消纳的有效途径，且具有消纳碳资源的天然优势。但目前碳交易市场和绿色证书交易市场尚未成熟，碳减排机制还有待完善。在新能源高速发展的同时，存在利用率有待提高和补贴缺口越来越大的现象，补贴政策与能源转型实际需求不匹配的矛盾也越来越激化。同时，绿证认购率和普及率并不高：一方面，绿证常仅作为考核各主体新能源消纳责任权重指标计量工具；另一方面，gct与cet等其他市场处于并行关系，绿电环保属性体现不够明显，市场间互动有待加强。在cet作用的ies调度方面，大多数考虑cet的电-气ies调度机理以及在电-气-热ies中考虑阶梯式cet作用。并没有考虑到将cet作为平衡ries经济性与环保性的一种方式，与其他市场机制配合。同时，在gct作用的ies调度方面，大多数考虑gct的ies优化模型以及绿证价格对新能源消纳和系统经济性的影响。并没有考虑到不同市场间交互作用下的ies运行策略。因此，通过ccs与p2g联合运行模式下，考虑绿证-碳交易联合交互机制的低碳经济调度，引导ies控制碳排放，提升了高比例新能源的消纳
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，在考虑碳交易与绿证交易机制的影响下，同时，在保证综合能源系统低碳经济运行的前提下，进一步充分发挥综合能源系统的低碳性与经济性，为新能源消纳与低碳能源供应提供参考。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，包括：step1、建立含碳捕集和电转气的区域电网模型；step2、引入阶梯式碳交易，综合考虑cet、gct、ccer的联合机制，引导综合能源系统控制碳排放；step3、引入ccs-p2g联合运行的nchp原理，构建考虑ccs-p2g耦合运行的综合能源系统低碳经济调度模型。
4、所述step2，包括：依据新能源配额所需电量，获得综合能源系统所需绿证量；根据可再生能源配额制度的要求，计算新能源发电企业获得绿证量；依据综合能源系统所需绿证量、新能源发电企业获得绿证量，获得系统参与绿色证书交易成本；依据碳配额分配模型，获得综合能源系统碳排放权配额；依据综合能源系统实际碳排放模型，获得综合能源系统实际碳排放量；依据综合能源系统碳排放权配额、综合能源系统实际碳排放量，获得综合能源系统碳排放权交易额；依据综合能源系统碳排放权交易额，获得阶梯式碳交易成本。
5、所述依据碳配额分配模型，获得综合能源系统碳排放权配额，表达式为：
6、
7、式中：eies为综合能源系统碳排放权配额；ρ为各机组单位碳排放权配额；为nchp机组供给电负荷的供电功率；为p2g所消耗的电功率；为ccs的消耗电功率；为风电出力；为燃气锅炉的产热功率；dccer为ccer的碳减排量。
8、所述依据综合能源系统实际碳排放模型，获得综合能源系统实际碳排放量，表达式为：
9、
10、式中：为综合能源系统实际碳排放量；为nchp机组供给电负荷的供电功率；为nchp机组的产热功率；h1为nchp机组输出最小输出功率的电热转换系数；αco2、bco2、cco2是二氧化碳排放系数；ccc,t是ccs和p2g加入后减少的二氧化碳排放量。
11、所述依据综合能源系统碳排放权配额、综合能源系统实际碳排放量，获得综合能源系统碳排放权交易额，表达式为：
12、
13、式中：为综合能源系统的碳排放权交易额；eies为综合能源系统碳排放权配额；为综合能源系统实际碳排放量。
14、所述step3，包括：针对含ccs和p2g的nchp模型，建立nchp模型产出的电功率关系表达式，建立nchp电热功率与p2g和ccs的耦合特性表达式，建立nchp的供电功率、热功率和产气功率之间的耦合关系表达式；建立考虑ccs-p2g耦合运行的综合能源系统低碳经济调度模型；其中，考虑ccs-p2g耦合运行的综合能源系统低碳经济调度模型包括目标函数、约束条件。
15、所述建立nchp模型产出的电功率关系表达式，具体如下：
16、
17、式中：为nchp机组供给电负荷的供电功率；为p2g所消耗的电功率；为ccs的消耗电功率；为nchp输出的电功率。
18、所述建立nchp电热功率与p2g和ccs的耦合特性表达式，具体如下：
19、
20、式中，分别为nchp供给电负荷的电功率下限、上限；为nchp机组供给电负荷的供电功率；为nchp机组的产热功率；分别为nchp供给p2g的电功率上限、下限；分别为nchp供给ccs的电功率上限、下限；h1和h2分别为nchp输出最小、最大输出功率的电热转换系数；h0为nchp发电功率最小时对应的热电功率；hm是热电联产热电功率的线性供给斜率。
21、所述建立nchp的供电功率、热功率和产气功率之间的耦合关系表达式，具体如下：
22、
23、式中，χ为损耗系数；是计算co2量的系数；αe是p2g产气功率的电转换效率；分别为nchp供给电负荷的电功率下限、上限；为nchp机组的产热功率；为nchp机组供给电负荷的供电功率；hm为热电联产热电功率的线性供给斜率；h0为nchp发电功率最小时对应的热电功率；为p2g产出的天然气功率；h1和h2分别为nchp输出最小、最大输出功率的电热转换系数。
24、所述目标函数f，表达式为：
25、
26、式中：为购能成本，为阶梯式碳交易成本，为弃风成本，为nchp机组运行成本，为电池储能系统运行退化成本，为风电运维成本，fgct为绿色证书交易成本。
27、本专利技术的有益效果是：
28、第一，本专利技术综合考虑gct、cet、ccer联合交易机制的ies系统能更好的发挥其互补特性，所提方法不仅进一步降低了ies的碳排放量，还有效提升了高比例新能源的消纳能力，实现了ies的低碳经济运行。
29、第二，本专利技术考虑nchp热电比可调的特性，能够根据实际用能情况，实时调整自身出力水平，在灵活供能的同时，能够结合分时电价、气价改变热电比，降低系统运行成本。
30、第三，考虑含ccs、p2g的热电比可调nchp机组，在ccs、p2g工作时优先使用弃风量供应所需电量，从而降低弃风率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述Step2，包括：
3.根据权利要求2所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述依据碳配额分配模型，获得综合能源系统碳排放权配额，表达式为：
4.根据权利要求2所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述依据综合能源系统实际碳排放模型，获得综合能源系统实际碳排放量，表达式为：
5.根据权利要求2所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述依据综合能源系统碳排放权配额、综合能源系统实际碳排放量，获得综合能源系统碳排放权交易额，表达式为：
6.根据权利要求1所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于
7.根据权利要求6所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述建立NCHP模型产出的电功率关系表达式，具体如下：
8.根据权利要求6所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述建立NCHP电热功率与P2G和CCS的耦合特性表达式，具体如下：
9.根据权利要求6所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述建立NCHP的供电功率、热功率和产气功率之间的耦合关系表达式，具体如下：
10.根据权利要求6所述的基于CCS-P2G的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述目标函数F，表达式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述step2，包括：
3.根据权利要求2所述的基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述依据碳配额分配模型，获得综合能源系统碳排放权配额，表达式为：
4.根据权利要求2所述的基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述依据综合能源系统实际碳排放模型，获得综合能源系统实际碳排放量，表达式为：
5.根据权利要求2所述的基于ccs-p2g的绿证-碳交易联合交互机制的综合能源系统低碳经济调度方法，其特征在于，所述依据综合能源系统碳排放权配额、综合能源系统实际碳排放量，获得综合能源系统碳排放权交易额，表达式为：
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇洋，田云飞，徐慧慧，彭婧，杨德州，张中丹，程紫运，陈兆雁，柴宜，迟昆，张海生，王仕俊，高政，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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