阶梯式碳交易机制下考虑需求响应的综合能源系统低碳优化调度 被引量：5

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作者 王利猛 刘雪梦 +2 位作者 李扬 常铎 任星 《电力建设》 CSCD 北大核心 2024年第2期102-114,共13页

为了进一步降低综合能源系统(integrated energy system,IES)碳排放量,提升其能源利用率,提出了一种在阶梯式碳交易机制下考虑需求响应(demand response,DR)的IES优化调度策略。首先从需求响应角度出发,考虑到多种能源之间具备协同互补... 为了进一步降低综合能源系统(integrated energy system,IES)碳排放量,提升其能源利用率,提出了一种在阶梯式碳交易机制下考虑需求响应(demand response,DR)的IES优化调度策略。首先从需求响应角度出发,考虑到多种能源之间具备协同互补与灵活转换的能力,引入电-气-热的横向时移与纵向互补替代策略并构建DR模型;其次从全生命周期评估的角度出发,阐述碳排放权初始配额模型,并对其加以修正,然后引入阶梯式碳交易机制,对IES的碳排放进行约束;最后以能源购买成本、碳排放交易成本、设备维护成本、需求响应成本之和最小化为目标,并考虑安全约束构建低碳优化调度模型。利用Matlab软件将原问题转化为混合整数线性问题,并使用CPLEX求解器对模型进行优化求解。算例结果表明,在阶梯式碳交易机制下考虑碳交易成本和需求响应,可以使IES的运行总成本下降5.69%,碳排放量降低17.06%,显著提高了IES的可靠性、经济性和低碳性。 展开更多

关键词 阶梯式碳交易 综合能源系统 需求响应 横向时移与纵向互补替代 低碳优化

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考虑阶梯碳交易和最优建设时序的园区综合能源系统规划 被引量：7

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作者 江训谱 吕施霖 +3 位作者 王健 张莹颖 包哲静 于淼 《电测与仪表》 北大核心 2023年第12期11-19,共9页

园区综合能源系统可以实现多种能源之间的多能互补、协同优化,对于节能、增效、降碳具有重要意义。针对含电、气、热多种能源类型的园区综合能源系统,提出一种考虑阶梯碳交易和最优建设时序的规划模型及求解方法。文章构建阶梯碳交易成... 园区综合能源系统可以实现多种能源之间的多能互补、协同优化,对于节能、增效、降碳具有重要意义。针对含电、气、热多种能源类型的园区综合能源系统,提出一种考虑阶梯碳交易和最优建设时序的规划模型及求解方法。文章构建阶梯碳交易成本计算模型,并加入碳达峰、碳中和的“双碳”约束以制约园区的碳排放量;以计及投资成本、运维成本、碳交易成本、残值费用的全寿命周期费用现值最小为优化目标;通过混合整数规划进行模型算法求解,得到园区综合能源系统各设备的投建年份和容量配置方案。通过建立多个典型规划场景进行联合对比,验证了该规划模型在减少碳排放、降低系统成本等方面的有效性,并探讨了碳交易基准价格、投建次数和双碳约束对规划结果的影响。 展开更多

关键词 园区综合能源系统 阶梯碳交易 双碳约束 最优建设时序

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基于阶梯碳交易的多微网电能合作运行优化策略 被引量：7

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作者 王金锋 于广亮 +2 位作者 姜炎君 张雨豪 焦熠琨 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2023年第11期28-39,共12页

针对多微网系统,提出一种基于阶梯碳交易的多微网电能合作运行优化策略。首先,建立多能源形式协调的微电网模型,在建立的模型中加入碳捕集和电制氢装置组成的低碳装置,并且加入阶梯碳交易模型对多微网碳排放进行约束,然后建立多微网电... 针对多微网系统,提出一种基于阶梯碳交易的多微网电能合作运行优化策略。首先,建立多能源形式协调的微电网模型,在建立的模型中加入碳捕集和电制氢装置组成的低碳装置,并且加入阶梯碳交易模型对多微网碳排放进行约束,然后建立多微网电能合作模型;策略分为日前和日内调度阶段,在日前调度阶段,多微网采用改进交替方向乘子法,实现运营成本最小化的目标;在日内调度阶段,采用滚动优化策略,优化设备调整和采购能源调整的运行成本和惩罚成本。最后,仿真验证所提出策略,结果表明:策略在降低成本和碳排放方面是有效的,并且分析阶梯碳交易参数对多微网低碳性和经济性的影响。 展开更多

关键词 多微网 阶梯碳交易 合作运行 交替乘子方向法

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计及源荷不确定性的综合能源系统近端策略优化调度 被引量：7

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作者 雷嘉明 姜爱华 +1 位作者 吴新飞 田君杨 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-11,共11页

源荷的不确定性一直是综合能源系统优化调度中的难点问题。针对源荷不确定波动问题,提出一种基于数据深度强化学习的近端策略优化调度方法,实现在阶梯式碳交易下,满足用户需求的综合能源系统最优成本和降低碳排放总量的优化调度。首先,... 源荷的不确定性一直是综合能源系统优化调度中的难点问题。针对源荷不确定波动问题,提出一种基于数据深度强化学习的近端策略优化调度方法,实现在阶梯式碳交易下,满足用户需求的综合能源系统最优成本和降低碳排放总量的优化调度。首先,以阶梯式碳交易下计及碳交易费用的系统总成本为目标,建立多类型柔性负荷综合需求响应模型,提高需求响应的响应能力和调度灵活性;然后,在深度强化学习的框架下,设定了该模型的马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP);最后,对不确定性带来的数据变化,使用近端策略优化(proximal policy optimization,PPO)算法求解,引入小批量更新和重要性采样,将每次策略更新的幅度限制在一定范围内,从而保证策略更新的准确性。仿真结果表明,本方法可有效解决源荷不确定性带来的影响,有效降低碳排放总量和系统日平均运行成本。 展开更多

关键词 近端策略优化 阶梯式碳交易 源荷不确定性 电转气 综合能源系统

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计及阶梯型碳交易的低碳园区多目标双层优化

5

作者 徐慧明 陈思安 +1 位作者 解鸿斌 苏晶晶 《计算机仿真》 2024年第8期99-104,共6页

随着能源的消耗量逐渐增大,经济发展与能源、环境之间的矛盾日益凸显,发展低碳电力迫在眉睫。在双碳目标下,综合能源系统规划中,引入了阶梯型碳交易机制,构建配置-运行多目标双层优化模型。在日内运行阶段,以购电购气成本最小为目标,进... 随着能源的消耗量逐渐增大,经济发展与能源、环境之间的矛盾日益凸显,发展低碳电力迫在眉睫。在双碳目标下,综合能源系统规划中,引入了阶梯型碳交易机制,构建配置-运行多目标双层优化模型。在日内运行阶段,以购电购气成本最小为目标,进行运行优化,在容量配置阶段,将阶梯型碳交易成本引入模型中,以一次投资成本、年度运行成本和年度碳交易成本最小为目标,并通过仿真验证了所提模型的可靠性和有效性。 展开更多

关键词 阶梯型碳交易 多目标优化 综合能源规划:低碳园区

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考虑不确定性风险的虚拟电厂优化调度模型研究

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作者 张艺 刘蕊 《智慧电力》 北大核心 2024年第8期9-18,共10页

为使虚拟电厂(VPP)更好地满足我国新型电力系统的发展需要,提出了一种考虑不确定性风险的虚拟电厂优化调度模型。首先,在热电联合虚拟电厂基础上加装碳捕集和电转气设备,实现CO_(2)的循环利用,并通过储碳和储氢装置解耦碳循环和电解水过... 为使虚拟电厂(VPP)更好地满足我国新型电力系统的发展需要,提出了一种考虑不确定性风险的虚拟电厂优化调度模型。首先,在热电联合虚拟电厂基础上加装碳捕集和电转气设备,实现CO_(2)的循环利用,并通过储碳和储氢装置解耦碳循环和电解水过程;其次,对虚拟电厂内风光、负荷等不确定因素进行建模,基于场景分析法对日前场景进行随机优化,并利用条件风险价值理论(CVaR)衡量虚拟电厂的交易风险;最后,以虚拟电厂运行效益最大化为目标,引入阶梯型碳交易机制和需求响应,建立典型场景下虚拟电厂优化调度模型。算例分析表明,所提方法能有效降低虚拟电厂的碳排放,对VPP进行低碳经济调度具有指导意义。 展开更多

关键词 虚拟电厂 碳捕集 不确定性风险 阶梯型碳交易 需求响应

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考虑柔性负荷和阶梯型碳交易的低碳经济优化调度策略

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作者 王钦 陈业夫 +2 位作者 蔡新雷 孟子杰 宋东阔 《广东电力》 北大核心 2024年第1期76-85,共10页

为提高可再生能源的利用效率、促进风光消纳并且降低碳排放量,构建一种考虑柔性负荷和阶梯型碳交易的低碳经济优化调度模型。将柔性负荷纳入系统调度计划,通过调控柔性负荷弥补因风光出力不确定性造成的功率缺额,进一步促进系统风光消... 为提高可再生能源的利用效率、促进风光消纳并且降低碳排放量,构建一种考虑柔性负荷和阶梯型碳交易的低碳经济优化调度模型。将柔性负荷纳入系统调度计划,通过调控柔性负荷弥补因风光出力不确定性造成的功率缺额,进一步促进系统风光消纳。以系统综合运行成本最小为目标函数,并引入阶梯型碳交易机制,实现系统低碳经济运行。采用Yalmip工具箱和Cplex求解器对模型进行求解,并设置3种场景对比分析所提优化调度策略的有效性。算例仿真结果表明,调度模型能够兼顾安全性、经济性和低碳性,系统弃风弃光量显著减少,负荷峰谷差明显缩小。 展开更多

关键词 柔性负荷 阶梯型碳交易 风光消纳 低碳性 优化调度

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考虑燃气设备掺氢运行与碳交易的多能联供配网优化调度

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作者 张琪 赵文会 王浩钰 《电气自动化》 2024年第3期24-27,共4页

针对配网的低碳运行与多能联供能力不足的问题,引入燃气设备掺氢运行技术及碳交易机制,提出一种多能联供配网优化调度模型。燃气设备掺氢运行技术不仅可以有效降低燃气设备的碳排放量,而且拓宽了风电消纳渠道。提出了多能联供配网的运... 针对配网的低碳运行与多能联供能力不足的问题,引入燃气设备掺氢运行技术及碳交易机制,提出一种多能联供配网优化调度模型。燃气设备掺氢运行技术不仅可以有效降低燃气设备的碳排放量,而且拓宽了风电消纳渠道。提出了多能联供配网的运行框架,并建立了燃气轮机与燃气锅炉的掺氢运行模型。引入阶梯碳交易机制限制配网的碳排放,建立了考虑购能成本、碳交易成本及弃风成本的配网调度模型。通过算例表明,所提策略具备较好的经济性,提高掺氢比例可以降低系统运行成本。 展开更多

关键词 配网 多能联供 燃气设备 掺氢运行 阶梯碳交易

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基于主从博弈的综合能源系统多能定价及调度优化

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作者 董军 方琳怡 +1 位作者 姚文璐 马倩 《浙江电力》 2024年第9期19-28,共10页

双碳目标背景下,针对综合能源系统中的低碳调度问题,提出基于主从博弈的园区电-热综合能源系统多能定价及调度优化策略。首先,介绍了园区运营商与用户的交易模式;其次,建立了主从博弈模型,将园区运营商作为领导者,园区内用户负荷作为跟... 双碳目标背景下,针对综合能源系统中的低碳调度问题,提出基于主从博弈的园区电-热综合能源系统多能定价及调度优化策略。首先,介绍了园区运营商与用户的交易模式;其次,建立了主从博弈模型,将园区运营商作为领导者,园区内用户负荷作为跟随者,在园区运营商模型中引入阶梯型碳交易机制,用户负荷模型考虑了用户电热需求响应。最后,采用BAS-PSO(天牛须改进粒子群)算法和CPLEX求解器求解园区运营商定价策略及用户用能策略。仿真结果表明,所提出的优化策略能有效权衡各方利益,实现用户侧负荷峰谷差的下降和碳排放量的减少。 展开更多

关键词 主从博弈 需求响应 综合能源系统 多能定价策略 阶梯型碳交易

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阶梯碳交易下新型电力系统协同优化出力策略

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作者 王歆智 黄文涛 +3 位作者 贺忠尉 何俊 罗杰 邓明辉 《湖北工业大学学报》 2024年第1期57-62,共6页

为协调新能源与火电协调配合过程中的经济性和灵活性问题。提出一种电源经济灵活协同优化出力策略。为约束碳排放和碳交易成本,引入碳交易机制对系统中的碳排放配额及实际碳排放进行建模,将碳排放转化为有经济价值的调度资源。针对新能... 为协调新能源与火电协调配合过程中的经济性和灵活性问题。提出一种电源经济灵活协同优化出力策略。为约束碳排放和碳交易成本,引入碳交易机制对系统中的碳排放配额及实际碳排放进行建模,将碳排放转化为有经济价值的调度资源。针对新能源高占比系统灵活性不足问题,进行系统灵活性供需能力分析并建立电源经济灵活协同优化出力模型,然后用轮盘赌选择和跳跃基因改进NSGA-Ⅱ算法提高模型求解效率。最后以改进的IEEE30节点为算例进行仿真分析并设置对比,结果表明模型的有效性。 展开更多

关键词 新型电力系统 协同优化 改进NSGA-Ⅱ算法 阶梯式碳交易 电力系统灵活性

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考虑电-气-热需求响应和阶梯式碳交易的综合能源系统低碳经济调度 被引量：42

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作者 王凌云 徐健哲 +1 位作者 李世春 田恬 《智慧电力》 北大核心 2022年第9期45-52,共8页

为提高综合能源系统的能源利用率,进一步限制碳排放,使其实现低碳经济运行,提出一种基于需求侧响应和阶梯式碳交易机制的综合能源系统优化调度模型。首先,在需求侧考虑多元负荷灵活的响应能力构建含有电-气-热负荷的需求响应模型。其次... 为提高综合能源系统的能源利用率,进一步限制碳排放,使其实现低碳经济运行,提出一种基于需求侧响应和阶梯式碳交易机制的综合能源系统优化调度模型。首先,在需求侧考虑多元负荷灵活的响应能力构建含有电-气-热负荷的需求响应模型。其次,运用生命周期评估方法分析综合能源系统中不同能源链的碳轨迹,精确计算系统的总碳排量。最后,在综合能源系统中引入基于生命周期评估的阶梯式碳交易机制,构建以购能成本、碳交易成本、弃风成本最小为目标的优化调度模型,并调用CPLEX工具箱对4种典型场景下的总成本进行优化计算。结果表明,在阶梯式碳交易机制下,优化目标中考虑碳交易成本,引入需求响应使总成本减少了2.58%,碳排量下降了15.71%,在提高系统运行经济性的同时大幅度降低了碳排放量。 展开更多

关键词 综合能源系统 需求响应 生命周期评价 阶梯式碳交易机制 低碳经济

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计及源荷双侧风险管理的光储微网两阶段低碳运行优化研究 被引量：7

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作者 陶鹏 张冰玉 +4 位作者 韩桂楠 朱雅魁 赵俊鹏 王洪莹 王伟 《智慧电力》 北大核心 2023年第11期1-6,共6页

计及需求响应和源荷不确定性,提出了考虑源荷风险管理的并网型光储微网两阶段低碳运行优化模型。第一阶段考虑电力需求响应平抑供需差异的波动风险,提出条件风险价值理论优化供能方案;第二阶段引入光储微网的碳排放理论及奖惩阶梯碳交... 计及需求响应和源荷不确定性,提出了考虑源荷风险管理的并网型光储微网两阶段低碳运行优化模型。第一阶段考虑电力需求响应平抑供需差异的波动风险,提出条件风险价值理论优化供能方案;第二阶段引入光储微网的碳排放理论及奖惩阶梯碳交易机制,构建以综合效益最大化的光储微网低碳经济运行模型。基于两阶段运行优化模型设置了5个不同的运行情景进行仿真分析,结果表明光储微网中通过风险管理和电力需求响应的协调作用可实现能源供需结构的优化;而碳交易机制的引入一定程度地减少了光储微网系统的碳排放,降低碳排放成本。 展开更多

关键词 光储微网 源荷不确定性 风险管理 奖惩阶梯型碳交易机制 运行优化

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