摘 要: 基于利用動態(tài)碳排放因子變化規(guī)律引導(dǎo)用戶改變用能曲線,實現(xiàn)低碳減排,提出一種基于動態(tài)碳排放因子的電力低碳優(yōu)化調(diào)度策略。以動態(tài)碳排放因子為引導(dǎo)信號,通過儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷的電力低碳特性引導(dǎo)用戶側(cè)進行低碳激勵型響應(yīng),改變儲能系統(tǒng)的充放電和可調(diào)度負荷的運行狀態(tài);有效利用動態(tài)碳排放因子變化規(guī)律,將實時的碳排放量守恒原則擴展到調(diào)度周期內(nèi),有序引導(dǎo)用戶側(cè)改變用能曲線。最后,通過算例分析對比驗證所提策略的有效性和先進性。
關(guān)鍵詞: 碳排放因子; 電力低碳; 儲能; 可調(diào)度負荷; 碳勢
中圖分類號: TM73
文獻標(biāo)志碼: A
文章編號: 2095-8188(2024)12-0026-07
DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.12.005
Low Carbon Optimal Dispatch Strategy for Electricity Based on Dynamic Carbon Emission Factors
LIU Yangguang
(Dating Renewable Energy Test and Research Institute Co.,Ltd., Beijing 100052, China)
Abstract: A low carbon optimisation scheduling strategy based on the dynamic carbon emission factor is proposed to guide the user to change the energy consumption curves to achieve low carbon emission reduction by utilizing the changing laws of dynamic carbonemission factors.Taking the dynamic carbon emission factor as the guiding signal,the low carbon characteristics of the energy storage system and dispatchable load are used to guide the user side to make low carbon incentive responses and change the charging and discharging of the energy storage system and the operation state of the dispatchable load.The dynamic carbon emission factor changing rule is effectively utilized to extend the real-time carbon emission conservation principle to the scheduling cycle,so as to guide the user side to change the energy consumption curve in an orderly manner.Finally,the effectiveness and advancement of the proposed strategy are verified by the comparison with example analysis.
Key words: carbon emission factor; electricity low carbon; energy storage; dispatchable load; carbon potential
0 引 言
當(dāng)前,隨著我國“碳達峰、碳中和”目標(biāo)[1]的提出和各項相關(guān)工作的快速推進,國內(nèi)開始鼓勵大型企業(yè)積極發(fā)揮示范帶動作用,逐步提升綠色能源的消費比例[2]。各地通過加強耗電量較高的企業(yè)使用綠色能源的硬性約束條件,推動電力能源公司定期整理、發(fā)布本地綠色能源時段分布狀況,從而有序引導(dǎo)用電用戶積極消費綠色能源[3]。同時,在電力供應(yīng)能力允許的時間段,在進行需求側(cè)管理時,優(yōu)先保障綠色能源消費比例較高的用戶。
將非零碳勢發(fā)電機組(物理碳排放不為0)產(chǎn)生的二氧化碳(CO2)按照電力碳排放分配規(guī)則分?jǐn)偨o用戶,是明確用戶碳排放量的重要手段[4-6]。綠色電力是由零碳勢發(fā)電機組(物理碳排放為0)產(chǎn)生的,節(jié)點碳勢隨系統(tǒng)中各發(fā)電機組流入該節(jié)點的功率不同而變化,節(jié)點碳勢越低,表明該節(jié)點流入的低碳勢發(fā)電機組功率越多。有效利用動態(tài)碳排放因子[7-8]變化規(guī)律,有序引導(dǎo)用戶改變用能曲線,不但能有效降低用戶碳排放量,還能提高綠色電力消費占比,進而從整體上提高電力系統(tǒng)新能源消納率。
文獻[9]通過引入碳排放流(CEF)理論,建立以最低碳排放分?jǐn)偭繛槟繕?biāo)函數(shù)的電力系統(tǒng)低碳優(yōu)化運行數(shù)學(xué)模型,但僅考慮可轉(zhuǎn)移負荷在電力系統(tǒng)低碳優(yōu)化中的作用。文獻[10]進一步給出電力系統(tǒng)計及碳排放流和用戶側(cè)需求響應(yīng)的雙層規(guī)劃模型,結(jié)果表明通過用戶側(cè)需求響應(yīng)對負荷曲線進行調(diào)節(jié),可以提高綠色能源的利用率,但未探究不同類型的用戶側(cè)需求響應(yīng)負荷對低碳優(yōu)化的能力。文獻[11]提出一種含電轉(zhuǎn)氣、燃氣輪機、碳捕集電廠、風(fēng)電場聯(lián)合運行的低碳經(jīng)濟調(diào)度模型,并驗證所提模型能夠有效提高風(fēng)電消納能力。文獻[12]提出一種考慮電轉(zhuǎn)氣熱回收與蓄熱罐協(xié)調(diào)運行的風(fēng)電消納低碳經(jīng)濟調(diào)度模型,有效提升風(fēng)電的消納能力,降低系統(tǒng)的總成本和碳排放量。文獻[13]將碳排放流理論和夏普利值法引入碳交易模型中,通過價格型的需求響應(yīng)對用戶進行碳排放控制,從而實現(xiàn)用戶對高碳排放強度能源的消耗。文獻[14]強調(diào)儲能系統(tǒng)通過優(yōu)化調(diào)節(jié)充放電特性,能夠在一定程度上影響所在區(qū)域的對外碳強度特性,從而有效改善新能源和負荷的功率不匹配情況。上述研究表明,從“碳視角”出發(fā)的電力系統(tǒng)能量調(diào)度為實現(xiàn)電力低碳提供了行之有效的路徑。但是上述研究均未考慮到電力系統(tǒng)中可能存在的多種類型可調(diào)度負荷在電力低碳優(yōu)化中的作用。研究可調(diào)度負荷的電力低碳特性,對促進電力系統(tǒng)低碳優(yōu)化具有重要的意義。
以動態(tài)碳排放因子為引導(dǎo)信號,優(yōu)化調(diào)度儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷,對電力低碳發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義,本文提出一種基于動態(tài)碳排放因子的電力低碳優(yōu)化調(diào)度策略。
1 儲能碳排放特性
碳排放流是表征系統(tǒng)潮流所攜帶的碳排放量的一種虛擬網(wǎng)絡(luò)流,相當(dāng)于給流過系統(tǒng)每個節(jié)點的潮流添加一個碳排放量的標(biāo)簽[15-16]。碳排放從物理碳排放值不為0的發(fā)電機組出發(fā),跟隨潮流在網(wǎng)絡(luò)中流動,最終由用戶消費。
為了更清晰地描述電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的碳排放特性,碳排放流理論中提出采用節(jié)點碳勢[17]的概念進行碳計量,其物理意義表述為在該節(jié)點消費單位電量所造成的等效于發(fā)電側(cè)的碳排放值。當(dāng)考慮網(wǎng)損時,電力網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點碳勢表示為
EnN=∑Nn=1(Pi→nN+λPi→n,lossN)Ei→nN+∑Kk=1Pn,kGEn,kG∑Ni=1Pi→nN+∑Kk=1Pn,kG(1)
式中: EnN——節(jié)點n的節(jié)點碳勢;
N——電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點個數(shù);
K——電力網(wǎng)絡(luò)中存在機組注入的節(jié)點個數(shù);
Pi→nN——支路i→n流過的正向有功功率;
Pi→n,lossN——支路i→n的網(wǎng)損;
Ei→nN——支路i→n的碳流密度;
Pn,kG——發(fā)電機組k在節(jié)點n注入的有功功率;
En,kG——發(fā)電機組k的碳流密度;
λ——網(wǎng)損分?jǐn)傁禂?shù),λ∈[0,1]。
根據(jù)碳排放流特性,任意支路碳流密度都等于該支路始端節(jié)點碳勢,即Ei→nN=EiN。
2 可調(diào)度負荷的電力低碳特性研究
2.1 儲能低碳特性
儲能系統(tǒng)在節(jié)點碳勢的變化中扮演著重要的角色。利用動態(tài)碳排放因子變化規(guī)律,優(yōu)化調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)的充放電特性,將實時的碳排放量守恒原則擴展到調(diào)度周期內(nèi),本質(zhì)上是將儲能系統(tǒng)在能量層面的平移作用映射到碳排放層面的平移作用。
儲能系統(tǒng)充電時,是將分?jǐn)偨o用戶的CO2進行存儲的過程;儲能系統(tǒng)放電時,是將存儲的CO2重新分?jǐn)偨o用戶的過程。儲能系統(tǒng)的碳排放特性示意如圖1所示。儲能系統(tǒng)充放電過程滿足實時的碳排放量守恒原則。
假設(shè)儲能系統(tǒng)在t1~t2時間段內(nèi)充電,在t2時刻開始充電。由于儲能系統(tǒng)充放電存在損耗,因此可將儲能系統(tǒng)充放電損耗帶來的碳排放反映到儲能系統(tǒng)內(nèi)外碳勢的差異上,儲能系統(tǒng)的內(nèi)外碳勢可表示為
Eint,t2ES="""""""""nbsp;"" Pint,t1ESEint,t1ES+∑Ni=1Pi→ESNEi→ESNΔt+∑Kk=1PES,kGEES,kGΔtPint,t1ES+∑Ni=1Pi→ESNΔt+∑Kk=1PES,kGΔt·ηCES(2)
Eext,t2ES=Eint,t2ES/ηDES(3)
式中: Eint,t2ES——t2時刻儲能系統(tǒng)的內(nèi)碳勢;
Eext,t2ES——t2時刻儲能系統(tǒng)的外碳勢;
Pint,t1ES——t1時刻前儲能系統(tǒng)存儲的電量;
Eint,t1ES——t1時刻儲能系統(tǒng)的內(nèi)碳勢;
Pi→ESN——支路i→ES流過的正向有功功率;
Ei→ESN——支路i→n的碳流密度;
PES,kG——發(fā)電機組k在節(jié)點ES注入的有功功率;
EES,kG——發(fā)電機組k的碳流密度;
Δt——時段長度;
ηCES——儲能系統(tǒng)充電效率;
ηDES——儲能系統(tǒng)放電效率。
2.2 負荷低碳特性
根據(jù)動態(tài)碳排放因子變化對負荷側(cè)可調(diào)度資源進行激勵型響應(yīng)調(diào)度,引導(dǎo)用戶改變用能曲線,本質(zhì)上也是將可調(diào)度負荷在能量層面的平移作用映射到碳排放層面的平移作用。
可調(diào)度負荷根據(jù)負荷響應(yīng)特性一般可分為可平移負荷、可轉(zhuǎn)移負荷和可削減負荷。其中,可平移負荷和可轉(zhuǎn)移負荷本質(zhì)上均是錯峰調(diào)節(jié)特性,即通過錯開電網(wǎng)負荷高峰期和用電高峰期實現(xiàn)電力調(diào)節(jié);可削減負荷本質(zhì)上是避峰調(diào)節(jié)特性,即在高峰時段降低總用電量。
2.2.1 可平移負荷
可平移負荷的具體表現(xiàn)是調(diào)整用戶用電的時段,但可能會受生產(chǎn)工序等固定時段順序的限制,調(diào)整時只能將用電曲線進行整體性的平移,可平移負荷的數(shù)學(xué)模型可表示為
[tTrans,begin,tTrans,end](4)
PtTrans=βtTransPtTrans(5)
∑tTrans,endt=tTrans,beginPtTrans=∑Tt=1PTrans(6)
∑t1+tTrans,min-1t=t1βtTrans≥tTrans,min(βt1Trans-βt1-1Trans)(7)
CTrans=RTrans∑Tt=1βtTrans(PTrans-PtTrans)(8)
式中:tTrans,begin——可平移負荷的可接受平移開始時間;
tTrans,end——可平移負荷的可接受平移結(jié)束時間;
βtTrans——可平移負荷的平移狀態(tài)系數(shù),為0~1的變量,βtTrans=1表示t時段可平移負荷發(fā)生負荷平移;
PtTrans——可平移負荷參與調(diào)節(jié)后的負荷功率;
PtTrans,max——可平移負荷參與平移調(diào)節(jié)的最大功率;
PtTrans,min——可平移負荷參與平移調(diào)節(jié)的最小功率;
PTrans——t時段可平移負荷參與調(diào)節(jié)前的負荷功率;
tTrans,min——可平移負荷參與平移調(diào)節(jié)需滿足的最小平移時間;
CTrans——平移補償費用;
RTrans——可平移負荷的單位功率平移補償成本。
2.2.2 可轉(zhuǎn)移負荷
可轉(zhuǎn)移負荷的具體表現(xiàn)是用戶用電總量保持不變,而用電功率可在一定時間范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié),一般采用多種調(diào)整激勵措施,激勵用戶自發(fā)調(diào)整用電時段和用電量??赊D(zhuǎn)移負荷的數(shù)學(xué)模型可表示為
[tShift,begin,tShift,end](9)
βtShiftPtShift,max≤PtShift≤βtShiftPtShift,min(10)
∑tShift,endt=tShift,beginPtShift=∑Tt=1PShift(11)
∑t1+tShift,min-1t=t1βtShift≥tShift,min(βt1Shift-βt1-1Shift)(12)
CShift=RShift∑Tt=1βtShift(PShift-PtShift)(13)
式中:tShift,begin——可轉(zhuǎn)移負荷的可接受轉(zhuǎn)移開始時間;
tShift,end——可轉(zhuǎn)移負荷的可接受轉(zhuǎn)移結(jié)束時間;
βtShift——可轉(zhuǎn)移負荷的轉(zhuǎn)移狀態(tài)系數(shù),為0~1的變量,βtShift=1表示t時段可轉(zhuǎn)移負荷發(fā)生負荷轉(zhuǎn)移;
PtShift——可轉(zhuǎn)移負荷參與調(diào)節(jié)后的負荷功率;
PtShift,max——可轉(zhuǎn)移負荷參與轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)的最大功率;
PtShift,min——可轉(zhuǎn)移負荷參與轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)的最小功率;
PShift——t時段可轉(zhuǎn)移負荷參與調(diào)節(jié)前的負荷功率;
tShift,min——熱可轉(zhuǎn)移負荷參與轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)需滿足的最小轉(zhuǎn)移時間;
CShift——轉(zhuǎn)移補償費用;
RShift——可轉(zhuǎn)移負荷的單位功率轉(zhuǎn)移補償成本。
2.2.3 可削減負荷
可削減負荷的特點是用電功率可部分或全部削減,允許一定程度的負荷中斷、功率下降或減少時間運行??上鳒p負荷的數(shù)學(xué)模型可表示為
PtCut=(1-βtCutθtCut)PCut(14)
CCut=RCut∑Tt=1βtCut(PCut-PtCut)(15)
式中: PtCut——t時段電可削減負荷參與削減調(diào)節(jié)后的負荷功率;
βtCut——可削減負荷的削減狀態(tài)系數(shù),為0~1的變量,βtCut=1表示t時段可削減負荷發(fā)生削減調(diào)節(jié);
θtCut——t時段可削減負荷的削減比例,0≤θtCut≤1,θtCut=1表示可削減負荷被全部削減;
PCut——可削減負荷參與削減調(diào)節(jié)前的功率;
CCut——削減補償費用;
RCut——可削減負荷的單位功率削減補償成本。
3 基于動態(tài)碳排放因子的電力低碳優(yōu)化
根據(jù)碳排放理論可知,節(jié)點碳勢隨系統(tǒng)中各發(fā)電機組流入該節(jié)點的功率不同而變化。有效利用動態(tài)碳排放因子變化規(guī)律,優(yōu)化調(diào)度儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷,從而有序引導(dǎo)用戶改變用能曲線,可以有效降低用戶碳排放。電力低碳優(yōu)化調(diào)度特性曲線如圖2所示。其實質(zhì)是將高碳排放因子時段的電力能源通過儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷轉(zhuǎn)移至低碳排放因子時段。
3.1 目標(biāo)函數(shù)
本文的電力低碳優(yōu)化調(diào)度策略以碳排放量最少和系統(tǒng)運行成本最低為多目標(biāo)優(yōu)化模型,系統(tǒng)運行成本考慮外購能源成本、設(shè)備啟停成本、系統(tǒng)運維成本、可調(diào)度負荷功率轉(zhuǎn)移補償成本和減碳補償費用。目標(biāo)函數(shù)表示為
Obj(F1)=∑Tt=1EnN(t)[PnN(t)-PextES(t)]+EextES(t)PextES(t)(16)
Obj(F2)=F2,1+F2,2+F2,3+F2,4+F2,5(17)
式中: F1——碳排放量最低目標(biāo)函數(shù);
F2——系統(tǒng)運行成本最低目標(biāo)函數(shù);
F2,1——外購能源成本;
F2,2——設(shè)備啟停成本;
F2,3——系統(tǒng)運維成本;
F2,4——可調(diào)度負荷功率轉(zhuǎn)移補償成本;
F2,5——減碳補償費用。
F2,1=∑Tt=1Cbuy(t)Pbuy(t)Δt(18)
F2,2=∑Tt=1[δ(t)-δ(t-1)]Cst(t)Δt(19)
F2,3=∑Mm=1∑Tt=1Cm(t)Pm(t)Δt(20)
F2,4=∑Tt=1[CTrans(t)+CShift(t)+CCut(t)]Δt(21)
F2,5=∑Tt=1CCarbon(t)RCarbon(t)(22)
式中: Cbuy(t)——t時段單位購能成本;
Pbuy(t)——t時段購能量;
Cst(t)——t時段單位啟停成本;
δ(t)——t時段設(shè)備啟停狀態(tài);
δ(t-1)——t-1時段設(shè)備啟停狀態(tài);
Cm(t)——t時段m設(shè)備的單位運維成本;
Pm(t)——t時段m設(shè)備的運行功率;
CCarbon(t)——t時段減碳補償費用;
RCarbon(t)——t時段減碳量。
3.2 約束條件
3.2.1 功率平衡約束
系統(tǒng)滿足實時的功率平衡約束,表達式為
∑Nn=1Pi→nN(t)+∑Kk=1Pn,kG(t)=PES(t)+PLoad(t)+βTrans(t)PTrans(t)+βShift(t)PShift(t)+βCut(t)PCut(t)(23)
式中: Pi→nN(t)——t時段節(jié)點i流向節(jié)點n的功率;
Pn,kG(t)——t時段發(fā)電機組k在節(jié)點n注入的功率;
PES(t)——t時段儲能系統(tǒng)吸收或釋放的功率;
PLoad(t)——t時段常規(guī)負荷功率;
PTrans(t)——t時段平移的功率;
PShift(t)——t時段轉(zhuǎn)移的功率;
PCut(t)——t時段削減的功率。
3.2.2 儲能充放電功率約束
儲能充放電過程中滿足充放電功率PES約束,即
PminES≤PES≤PmaxES(24)
式中: PmaxES——儲能系統(tǒng)的充放電功率上限;
PminES——儲能系統(tǒng)的充放電功率下限。
3.2.3 儲能容量約束
儲能容量SES不能超過儲能可利用的最大容量,即
SminES≤SES≤SmaxES(25)
式中: SmaxES——儲能設(shè)備的容量上限;
SminES——儲能設(shè)備的容量下限。
3.2.4 儲能荷電狀態(tài)約束
假設(shè)充電起始荷電狀態(tài)為10%,充電結(jié)束荷電狀態(tài)為90%,放電結(jié)束時荷電狀態(tài)和充電起始荷電狀態(tài)相等。
SOC(t)=SOC(t-1)+ηCES·H(t)·PES(t)SES(t)+
[H(t)-1]·PES(t)/ηDESSES(t)(26)
式中: SOC(t)——t時刻儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài);
SOC(t-1)——t-1時刻儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài);
H(t)——t時刻儲能充/放電的0~1函數(shù),充電時為1,放電時為0。
3.3 求解方法
將多目標(biāo)優(yōu)化問題用數(shù)學(xué)模型描述為
s.t.Dd(t)=0,d=1,2,…,nBminb(t)≤Bb(t)≤Bmaxb(t),b=1,2,…,m(27)
minObj(F1),Obj(F2)(28)
式中:""" Dd(t)——等式約束;
Bb(t)——不等式約束;
Bminb(t)、Bmaxb(t)——不等式約束上、下限。
相較于單目標(biāo)優(yōu)化求解,多目標(biāo)優(yōu)化求解無法找到唯一的最優(yōu)解,而是得到一組Pareto前沿解。傳統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化算法是將多目標(biāo)按照一定的權(quán)重系數(shù)重新將多目標(biāo)組合成單目標(biāo)函數(shù),但是目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)往往是通過經(jīng)驗值確定的,其運算結(jié)果并不理想。
因此,本文采用魯棒性好、搜索能力強的帶精英策略的非支配遺傳算法(NSGA-II)對電力低碳多目標(biāo)優(yōu)化問題進行求解。
得到Pareto最優(yōu)解集后需要在Pareto解集中選擇合適的解。常規(guī)的方法是利用趨勢改變平緩的區(qū)間作為加工建議的參考,這種簡單的方式較為粗糙,且無法解釋如何獲得最優(yōu)解。最優(yōu)解的選擇可以根據(jù)決策者的需求或偏好進行選擇,也可以通過綜合評價來進一步對最優(yōu)解進行篩選。
本文利用模糊隸屬度函數(shù)評價決策者對每個非劣解的綜合滿意度,并選擇綜合隸屬度作為最優(yōu)折衷解。將模糊隸屬函數(shù)定義為
Φ=∑Ii=1φi(29)
φi=1,mi≤mi,minmi,max-mimi,max-mi,min,mi,min≤mi≤mi,max0,mi≥mi,max(30)
式中: Φ——目標(biāo)函數(shù)的綜合隸屬度;
φi——第i個目標(biāo)的隸屬度;
mi——第i個目標(biāo)的函數(shù)值;
mi,min——第i個目標(biāo)函數(shù)的最小值;
mj,max——第i個目標(biāo)函數(shù)的最大值。
4 算例分析
4.1 算例系統(tǒng)架構(gòu)及參數(shù)
本文采用改進后的IEEE 14節(jié)點系統(tǒng)進行算例分析。IEEE 14節(jié)點系統(tǒng)如圖3所示。本算例中設(shè)定λ=1,即系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗全部分?jǐn)偨o用戶,并假設(shè)G1發(fā)電機組為系統(tǒng)功率平衡節(jié)點。IEEE 14節(jié)點系統(tǒng)的發(fā)電機組碳勢如表1所示。
設(shè)定節(jié)點13儲能系統(tǒng)ES的最大充放電功率均為400 kW,最大可存儲電量為2 MWh,充放電轉(zhuǎn)換效率均為90%。初始狀態(tài)下,儲能系統(tǒng)SOC為10%,外碳勢為0.5 kgCO2/kWh。
系統(tǒng)中各節(jié)點負荷和發(fā)電機組出力在每個時段的取值已給定。IEEE 14節(jié)點系統(tǒng)各節(jié)點的碳勢變化曲線如圖4所示。
4.2 優(yōu)化調(diào)度結(jié)果分析
本算例的優(yōu)化運行目標(biāo)為全系統(tǒng)全天的總碳排放量最少和總運行成本最低;優(yōu)化決策變量是1天24 h內(nèi)的儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷的運行狀態(tài),共24個時段。
本算例使用MATLAB R2020a,通過帶精英策略的非支配遺傳算法對本文所述的電力低碳多目標(biāo)優(yōu)化問題進行求解。本文算例的多目標(biāo)優(yōu)化Pareto前沿解如圖5所示;儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷的優(yōu)化運行結(jié)果如圖6所示。
由圖6可見,在節(jié)點3低碳勢的11:00~13:00時段,儲能系統(tǒng)為充電狀態(tài),存儲電力網(wǎng)絡(luò)中的低碳勢能量;在節(jié)點3高碳勢的18:00~21:00時段,儲能系統(tǒng)為放電狀態(tài),釋放儲能系統(tǒng)已存儲的低碳勢能量??赊D(zhuǎn)移負荷由10節(jié)點高碳勢的05:00~06:00時段轉(zhuǎn)移至低碳勢的10:00和14:00時段??上鳒p負荷在節(jié)點14高碳勢的01:00~08:00時段和16:00~24:00時段進行削減。可平移負荷由節(jié)點9的節(jié)點碳勢變化趨勢將負荷整體向右平移了8 h。通過上述算例的電力低碳優(yōu)化結(jié)果,降低了系統(tǒng)高碳勢能量的消耗,更多地利用了系統(tǒng)中的低碳勢能量,實現(xiàn)了低碳減排。
5 結(jié) 語
有效利用動態(tài)碳排放因子變化規(guī)律,能夠有序引導(dǎo)用戶改變用能曲線,對電力低碳發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。本文提出一種基于動態(tài)碳排放因子的電力低碳優(yōu)化調(diào)度策略,該策略以動態(tài)碳排放因子為引導(dǎo)信號,通過儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷的電力低碳特性引導(dǎo)用戶側(cè)進行低碳激勵型響應(yīng),改變儲能系統(tǒng)的充放電和可調(diào)度負荷的運行狀態(tài)。
通過算例優(yōu)化,實現(xiàn)了對儲能系統(tǒng)和可調(diào)度負荷的低碳優(yōu)化調(diào)度,有序引導(dǎo)用戶用能曲線根據(jù)動態(tài)碳排放因子進行改變。期望本文研究內(nèi)容能夠為電力低碳優(yōu)化領(lǐng)域的研究者提供一些新的研究思路,推動電力系統(tǒng)低碳優(yōu)化調(diào)度相關(guān)研究的進步。
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收稿日期: 20240710