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考虑柔性负荷与阶梯碳交易机制的综合能源优化调度

来源：电工电气发布时间：2024-06-03 16:03 浏览次数：333

考虑柔性负荷与阶梯碳交易机制的综合能源优化调度

黄传峰¹，陶之朋²，白标²，金卫健¹

(1 南京工程学院经济与管理学院，江苏南京 211167；

2 南京工程学院电力工程学院，江苏南京 211167)

摘要：为了推进综合能源系统的绿色低碳转型，提出了考虑柔性负荷与阶梯碳交易机制的综合能源优化调度策略。在系统运行成本方面，将需求侧负荷分为基础负荷与柔性负荷两部分，并且引入了需求响应优化系统运行；在低碳层面，建立了阶梯碳交易模型对系统碳排放进行了约束，并在建模基础上，提出了以运行总成本与碳交易成本之和最低为目标函数的优化调度策略。对建立的模型线性化后过 CPLEX 求解，通过构建 4 个不同场景对比分析，验证了所提策略的有效性。

关键词： 综合能源系统；需求响应；低碳；柔性负荷；阶梯碳交易

中图分类号：TM734 ；F407.2 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2024)05-0011-08

Comprehensive Energy Optimization Scheduling Considering Flexible

Loads and Stepped Carbon Trading Mechanisms

HUANG Chuan-feng¹, TAO Zhi-peng², BAI Biao², JIN Wei-jian¹

（1 School of Economics & Management, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China;

2 School of Electric Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China）

Abstract: In order to promote the green and low-carbon transformation of the comprehensive energy system, a comprehensive energy optimal scheduling strategy considering flexible load and stepped carbon trading mechanism is proposed. Firstly, in terms of system operation cost, the demand side load is divided into two parts: base load and flexible load, and the demand response optimization system operation is introduced. Secondly, at the low-carbon level, a stepped carbon trading model is established to constrain the carbon emissions of the system.Finally, based on the modeling, an optimal scheduling strategy with the lowest sum of total operating cost and carbon trading cost as the objective function is proposed. The established model is linearized and solved by CPLEX, and the effectiveness of the proposed strategy is verified by constructing four different scenarios for comparative analysis.

Key words: comprehensive energy system; demand response; low-carbon; flexible load; stepped carbon trading

参考文献

[1] 黄继华，刘扬，周丽华，等. 综合能源系统发展前景分析[J]. 中国电力企业管理，2023(30) ：70-71.

[2] ZHANG M L, WU Q W, WEN J Y, et al.Two-stage stochastic optimal operation of integrated electricity and heat system considering reserve of flexible devices and spatial-temporal correlation of wind power[J].Applied Energy，2020，275 ：282.

[3] 曹彬，吕干云，王楠，等. 综合能源系统优化调度下的需求响应研究与应用[J] . 电力需求侧管理，2021，23(4) ：45-50.

[4] 魏乐，张峻松，房方，等. 基于 MST 改进 PSO 的电-气-热综合能源系统负荷恢复策略[J]. 科学技术与工程，2023，23(32) ：13834-13844.

[5] HE L, LU Z G, GENG L, et al.Environmental economic dispatch of integrated regional energy system considering integrated demand response[J].International Journal of Electrical Power & Energy Systems，2020，116 ：105525.

[6] 朱霄珣，刘占田，薛劲飞，等. 计及柔性负荷参与的综合能源系统优化调度[J] . 太阳能学报，2023，44(9) ：29-38.

[7] 邓杰，姜飞，王文烨，等. 考虑电热柔性负荷与氢能精细化建模的综合能源系统低碳运行[J] . 电网技术，2022，46(5) ：1692-1704.

[8] 王金锋，于广亮，姜炎君，等. 基于阶梯碳交易的多微网电能合作运行优化策略[J] . 电网与清洁能源，2023，39(11) ：28-39.

[9] 韩莹，于三川，李荦一，等. 计及阶梯式碳交易的风光氢储微电网低碳经济配置方法[J] . 高电压技术，2022，48(7) ：2523-2533.

[10] 刘艳峰，杨燕子，罗西. 关中农村不同类型家庭夏季柔性用能负荷多目标优化调度研究[J] . 太阳能学报，2023，44(8) ：110-118.

[11] 向航，刘继春，王杨. 计及制冷负荷柔性调节的微电网两阶段优化运行模型[J] . 智慧电力，2023，51(7) ：59-66.

[12] WANG Y L, MA Y Z, SONG F H, et al.Economic and efficient multi-objective operation optimization of integrated energy system considering electro-thermal demand response[J].Energy，2020，205 ：118022.

[13] 向航，刘继春，王杨. 计及制冷负荷柔性调节的微电网两阶段优化运行模型[J] . 智慧电力，2023，51(7) ：59-66.

[14] 王志南，张宇华，黄珂，等. 计及多种柔性负荷的虚拟电厂热电联合鲁棒优化调度模型[J] . 电力建设，2021，42(7) ：1-10.

[15] 安源，苏瑞，郑申印，等. 计及碳交易和源-荷侧资源的综合能源系统低碳经济优化[J] . 太阳能学报，2023，44(11) ：547-555.

[16] 黄蔚亮，苏志鹏，梁欣怡，等. 考虑可调市场和外部需求响应的虚拟电厂优化运行策略[J] . 中国电力，2023，56(12) ：156-163.

[17] 徐韵，徐耀杰，杨嘉禹，等. 基于阶梯碳交易的电转气虚拟电厂低碳经济调度[J]. 电力系统及其自动化学报，2023，35(7) ：118-128.

[18] JIANG P, DONG J, HUANG H.Optimal integrated demand response scheduling in regional integrated energy system with concentrating solar power[J].Applied Thermal Engineering，2020，166 ：175.

[19] 许刚，郭子轩. 考虑多态能源系统中用户多维响应特性的激励型综合需求响应优化策略[J]. 中国电机工程学报，2023，43(24) ：9398-9411.

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