深度｜基于碳交易的电—热—气综合能源系统低碳经济调度-第2页-北极星火力发电网

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3 基于碳交易的 IES 低碳经济调度模型

3. 1 目标函数

IES 低碳经济调度模型考虑一日 24h 的系统调度问题,以 IES 外购能源成本、碳交易成本之和最小为目标函数:

式中:

F 为 IES 运行总成本; F E 为 IES 外购能源成本;π e , t 为单位时段 t 内的电价; π g 为天然气价格;

P g , t 为单位时段 t 内的外购天然气功率; Q gas 为天然气低热值 [15 ] ,即 9.97 ( kW ˙ h )/ m3 。

3. 2 约束条件

1 )功率平衡约束

对于电、热、气分别满足以下功率平衡约束:

为燃气锅炉爬坡率的上、下限。

5 )储电/热/气设备约束

三种储能设备采用广义储能系统的通用模型进行处理 [18 ] ,包括存储能量平衡约束、存储能量上下限约束、存储能量周期始末等量约束,以及充放能功率约束:

由于碳交易成本的引入,系统实际碳排放量为二次函数,因此本文所构建模型为混合整数非线性规划问题。在对模型求解时,将实际碳排放量进行分段线性化处理,对每个分段区间,调度模型变为混合整数线性规划问题,可利用成熟的数学规划优化器 Gurobi 进行求解。

4 算例分析

4. 1 参数设置

本文基于文献[13 ]构建的电 — 热 — 气联供 IES ,对其中各类负荷放大 200 倍进行算例构造,对应IES 中各设备的容量也等倍放大。实际碳排放量计算系数见附录 A 表 A1[ 17-18 ] ,对其进行分段线性处理后,火电碳排放量线性化最大误差为 0.3% ,天然气供能碳排放量线性化最大误差为 1.5% 。碳交易价格为 λ =40 美元/ t ,区间长度 d =80t ,每个阶梯碳交易价格增长幅度 σ =25% 。算例采用的电价为美国加州电力市场某日日前市场电价 [19 ] 。其他参数见附录 A 表 A2[ 9 , 12-13 , 20 ] 。

原标题：基于碳交易的电—热—气综合能源系统低碳经济调度

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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