一种园区综合能源系统规划及运行优化方法和终端与流程

本发明涉及综合能源系统规划及运行优化，尤其是涉及一种园区综合能源系统规划及运行优化方法和终端。

背景技术：

1、园区综合能源系统(park-level integrated energy system,pies)具有能耗大、能量密度高的特征，且具备集成各类可再生能源并加以利用的潜力，是实现我国“双碳”目标的重要载体之一。pies的低碳发展可以通过参与碳交易和发展可再生清洁能源来实现。pies参与碳交易是指把碳排放权作为自由交易的商品在碳交易市场上进行买卖，利用市场化手段对pies的碳排放量进行控制，并从中获利。另外，pies可配置大规模可再生清洁能源助力“双碳”目标实现。同时，大规模发展可再生清洁能源也使得pies在参与碳交易时具有较好获利的空间。

2、然而，现有碳交易市场尚处于起步阶段，碳交易价格存在较强的不确定性，加之pies内部可再生能源发电本身的强功率波动特性，直接影响了pies稳定参与碳交易的潜力。pies规划总成本通常包括设备投资成本、燃料成本、维护成本和碳交易成本，由于碳交易价格和可再生能源发电两组不确定性因素影响，极易导致规划总成本与预期值的偏差，即规划总成本波动风险。

3、因此，建设坚强可靠、低碳、经济的pies需要规避规划总成本波动风险的出现，为此应从规划阶段就要加以重点考虑。

4、由于pies配置了高比例可再生能源，使得pies在参与碳交易时，可以在满足自身碳排放需求的同时产生盈余碳排放权在碳交易市场出售进行获利。然而，pies参与碳交易获利时需要以强健的优化配置为基础，避免设备容量配置不足，无法应对不确定因素造成的规划总成本波动风险。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种园区综合能源系统规划及运行优化方法和终端，有效避免设备容量配置不足导致无法应对不确定因素造成的规划总成本波动风险的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种园区综合能源系统规划及运行优化方法，包括步骤：

4、s1、建立多能流与碳交易量耦合模型；

5、s2、根据所述多能流与碳交易量耦合模型，建立基于碳能耦合模型的园区综合能源系统模型；

6、s3、根据所述园区综合能源系统模型，建立考虑碳交易价格以及风光不确定性的场景生成模型；

7、s4、根据所述场景生成模型，建立基于条件风险价值的园区综合能源系统规划运行双层优化模型。

8、为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：

9、一种园区综合能源系统规划及运行优化终端，包括存储器、处理器和存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现以下步骤：

10、s1、建立多能流与碳交易量耦合模型；

11、s2、根据所述多能流与碳交易量耦合模型，建立基于碳能耦合模型的园区综合能源系统模型；

12、s3、根据所述园区综合能源系统模型，建立考虑碳交易价格以及风光不确定性的场景生成模型；

13、s4、根据所述场景生成模型，建立基于条件风险价值的园区综合能源系统规划运行双层优化模型。

14、本发明的有益效果在于：为了刻画碳交易量依附于多能流而存在的实际情况，建立了多能流与碳交易量耦合模型来描述碳交易量与多能流间的耦合关系，进而将碳交易价格不确定性和计及时空相关性的风光发电不确定性引入规划总成本波动风险建模中，提出了基于条件风险价值(conditional value-at-risk，cvar)风险度量的园区综合能源系统规划运行双层优化模型以应对全寿命周期的总成本波动风险，即通过重点分析园区综合能源系统面临的碳交易价格与可再生能源出力不确定性造成的规划总成本波动风险对系统配置及运行优化的影响，有效避免设备容量配置不足导致无法应对不确定因素造成的规划总成本波动风险的问题。

技术特征：

1.一种园区综合能源系统规划及运行优化方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：

3.根据权利要求2所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：

4.根据权利要求3所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：

5.根据权利要求4所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化方法，其特征在于，步骤s4具体为：

6.一种园区综合能源系统规划及运行优化终端，其特征在于，包括存储器、处理器和存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化终端，其特征在于，所述步骤s1具体为：

8.根据权利要求7所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化终端，其特征在于，所述步骤s2具体为：

9.根据权利要求8所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化终端，其特征在于，所述步骤s3具体为：

10.根据权利要求9所述的一种园区综合能源系统规划及运行优化终端，其特征在于，步骤s4具体为：

技术总结
本发明公开了一种园区综合能源系统规划及运行优化方法及终端，包括建立多能流与碳交易量耦合模型；建立基于碳能耦合模型的园区综合能源系统模型；建立考虑碳交易价格以及风光不确定性的场景生成模型；建立基于条件风险价值的园区综合能源系统规划运行双层优化模型。本发明为刻画碳交易量依附于多能流而存在的实际情况，建立多能流与碳交易量耦合模型来描述碳交易量与多能流间的耦合关系，进而将碳交易价格不确定性和计及时空相关性的风光发电不确定性引入规划总成本波动风险建模中，提出了基于条件风险价值风险度量的PIES规划运行双层优化模型，有效避免设备容量配置不足导致无法应对不确定因素造成的规划总成本波动风险的问题。

技术研发人员：杜翼,李源非,陈晚晴,陈劲宇,陈文欣,项康利,陈晗,陈思敏,陈津莼,林晓凡,李益楠,陈柯任,施鹏佳,林昶咏,郑楠,蔡期塬
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13