本申請(qǐng)屬于虛擬電廠控制，尤其涉及一種虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在“雙碳”目標(biāo)的背景下，優(yōu)化能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)，以傳統(tǒng)能源占主體逐步過(guò)渡到清潔可再生能源占主體的能源結(jié)構(gòu)，對(duì)能源可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。如何最大化發(fā)揮源荷互動(dòng)和市場(chǎng)機(jī)制在節(jié)能降碳方面的潛力，對(duì)于促進(jìn)能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型和支撐“雙碳”戰(zhàn)略發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2、虛擬電廠(virtual?power?plant，vpp)能夠聚合分布式能源和用戶側(cè)資源，協(xié)調(diào)配合電、熱、氣等多種能源形式的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、消費(fèi)全環(huán)節(jié)，憑借多種能源形式間的互補(bǔ)替代特性，顯著提升能源供給的能效和碳效，為解決清潔能源消納問(wèn)題、保證供需平衡和實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)低碳運(yùn)行提供了有效手段，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。相關(guān)研究中，例如公開(kāi)號(hào)為cn116523683a的專(zhuān)利文件，在需求側(cè)考慮多元負(fù)荷靈活的響應(yīng)能力構(gòu)建需求響應(yīng)模型，確定系統(tǒng)的總碳排量，基于用戶的用能成本優(yōu)化碳排放最小與成本最小，降低碳交易的成本。。

3、然而，上述方法屬于通過(guò)用戶參與碳市場(chǎng)交易或是通過(guò)繳納碳稅的方式，引導(dǎo)用戶實(shí)施碳減排，降低碳排放的同時(shí)可能存在無(wú)法滿足用戶側(cè)能源需求，使得這一方法的實(shí)施面臨挑戰(zhàn)，需對(duì)低碳激勵(lì)措施進(jìn)行進(jìn)一步的策略優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法及裝置，能夠采用固定能源價(jià)格與動(dòng)態(tài)碳排放因子協(xié)同的引導(dǎo)機(jī)制，最大化發(fā)揮動(dòng)態(tài)碳排放因子的引導(dǎo)效果，降低碳排放的同時(shí)滿足用戶側(cè)能源需求，引導(dǎo)用戶調(diào)整用能行為，達(dá)到減少系統(tǒng)碳排放的目的。

2、本申請(qǐng)是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，包括：

4、獲取vpp的生產(chǎn)側(cè)的能源供給數(shù)據(jù)和用戶側(cè)的能源需求數(shù)據(jù)；

5、基于能源供給數(shù)據(jù)和能源需求數(shù)據(jù)，確定動(dòng)態(tài)排放因子和能源屬性成本，并建立低碳需求響應(yīng)機(jī)制；

6、基于低碳需求響應(yīng)機(jī)制，建立基于vpp的雙層低碳調(diào)度模型；雙層低碳調(diào)度模型的上層用于在收益最高的優(yōu)化目標(biāo)下確定vpp的碳排放量配額；雙層低碳調(diào)度模型的下層用于引入負(fù)荷聚合商(load?aggregator，la)，并根據(jù)動(dòng)態(tài)排放因子和能源屬性成本，確定各能源的激勵(lì)響應(yīng)量；

7、求解vpp的雙層低碳調(diào)度模型，確定響應(yīng)激勵(lì)后的負(fù)荷需求和更新后的動(dòng)態(tài)碳排放因子，以獲得最優(yōu)低碳調(diào)度方案。

8、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，執(zhí)行如第一方面的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，包括：

9、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取vpp的生產(chǎn)側(cè)的能源供給數(shù)據(jù)和用戶側(cè)的能源需求數(shù)據(jù)；

10、低碳需求響應(yīng)機(jī)制構(gòu)建模塊，用于基于能源供給數(shù)據(jù)和能源需求數(shù)據(jù)，確定動(dòng)態(tài)排放因子和能源屬性成本，并建立低碳需求響應(yīng)機(jī)制；

11、雙層低碳調(diào)度模型構(gòu)建模塊，用于基于低碳需求響應(yīng)機(jī)制，建立基于vpp的雙層低碳調(diào)度模型；雙層低碳調(diào)度模型的上層用于在收益最高的優(yōu)化目標(biāo)下確定下vpp的碳排放量配額；雙層低碳調(diào)度模型的下層用于根據(jù)動(dòng)態(tài)排放因子和能源屬性成本，確定各能源的激勵(lì)響應(yīng)量；

12、求解模塊，用于求解vpp的雙層低碳調(diào)度模型，確定響應(yīng)激勵(lì)后的負(fù)荷需求和更新后的動(dòng)態(tài)碳排放因子。

13、本申請(qǐng)實(shí)施例與相關(guān)技術(shù)相比存在的有益效果是：

14、本申請(qǐng)實(shí)施例的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法及裝置，通過(guò)供需兩側(cè)的數(shù)據(jù)，建立內(nèi)部的低碳需求響應(yīng)機(jī)制，再結(jié)合外部碳配額交易市場(chǎng)，建立vpp雙層碳交易架構(gòu)，從供需兩側(cè)進(jìn)行碳排放管理和減排優(yōu)化。上層vpp為雙層優(yōu)化中的領(lǐng)導(dǎo)者，雙層碳交易模型以經(jīng)濟(jì)最優(yōu)為目標(biāo)優(yōu)化各能源的響應(yīng)變量。下層負(fù)荷聚合商作為跟隨者，收到碳排放因子后，引入負(fù)荷聚合商代理用戶參與碳交易，同時(shí)通過(guò)激勵(lì)型綜合需求響應(yīng)引導(dǎo)用戶調(diào)整用能行為，供能側(cè)的出力計(jì)劃與負(fù)荷聚合商的激勵(lì)計(jì)劃在動(dòng)態(tài)排放因子的作用下相互影響，形成供需互動(dòng)，降低碳排放的同時(shí)滿足用戶側(cè)能源需求，達(dá)到減少系統(tǒng)碳排放的目的，能夠有效降低系統(tǒng)整體碳排放，同時(shí)提升光伏利用率。

15、上述第二方面實(shí)施例的有益效果參見(jiàn)第一方面實(shí)施例的有益效果，此處不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述基于所述能源供給數(shù)據(jù)和所述能源需求數(shù)據(jù)，確定動(dòng)態(tài)排放因子和能源屬性成本，并建立低碳需求響應(yīng)機(jī)制，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)排放因子包括用戶側(cè)電力的動(dòng)態(tài)碳排放因子、用戶側(cè)熱力的動(dòng)態(tài)碳排放因子和用戶側(cè)天然氣的動(dòng)態(tài)碳排放因子；

4.如權(quán)利要求3所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述用戶的用能成本包括用戶使用單位電力的綜合成本、用戶使用單位熱力的綜合成本和用戶使用單位天然氣的綜合成本；

5.如權(quán)利要求1所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述基于低碳需求響應(yīng)機(jī)制，建立基于虛擬電廠的雙層低碳調(diào)度模型，包括：

6.如權(quán)利要求1所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述虛擬電廠的碳排放量配額dco2表示為：

8.如權(quán)利要求1所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述雙層低碳調(diào)度模型的優(yōu)化目標(biāo)為負(fù)荷聚合商的總成本最低；所述雙層低碳調(diào)度模型的優(yōu)化目標(biāo)mincla表示為：

9.如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述雙層低碳調(diào)度模型的約束條件包括各能源的激勵(lì)響應(yīng)量的范圍約束和不滿意度約束；

10.一種虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，應(yīng)用如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)適用于虛擬電廠控制技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種虛擬電廠低碳互動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化方法及裝置，該方法包括：獲取虛擬電廠的生產(chǎn)側(cè)和用戶側(cè)的數(shù)據(jù)，確定動(dòng)態(tài)排放因子和能源屬性成本，并建立低碳需求響應(yīng)機(jī)制和虛擬電廠的雙層低碳調(diào)度模型；該模型的上層在收益最高的優(yōu)化目標(biāo)下確定虛擬電廠的碳排放量配額，下層引入負(fù)荷聚合商，并根據(jù)動(dòng)態(tài)排放因子和能源屬性成本，確定各能源的激勵(lì)響應(yīng)量；求解虛擬電廠的雙層低碳調(diào)度模型，確定響應(yīng)激勵(lì)后的負(fù)荷需求和更新后的動(dòng)態(tài)碳排放因子，以獲得最優(yōu)低碳調(diào)度方案。本申請(qǐng)能夠最大化發(fā)揮動(dòng)態(tài)碳排放因子的引導(dǎo)效果，降低碳排放的同時(shí)滿足用戶側(cè)能源需求，引導(dǎo)用戶調(diào)整用能行為，達(dá)到減少系統(tǒng)碳排放的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：王鴻璽,李春睿,李飛,申洪濤,閻超,石振剛,韓其林,徐建云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19