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申请/专利权人：国网山东省电力公司电力科学研究院;国家电网有限公司

摘要：本发明属于综合能源系统优化调度领域，涉及一种计及碳交易机制的电‑气互联系统优化调度方法，包括以下步骤：根据风力发电数据、电力负荷数据、天然气出力数据以及碳交易机制，建立电‑气联合系统模型的目标函数；对电‑气联合系统模型的目标函数进行求解，获得各机组的启停状态变量与出力；根据各机组的启停状态变量与出力对电‑气互联系统进行调度。本发明的方法采用改进粒子群算法对模型进行求解，求解结果表明，所得优化调度策略在满足系统负荷需求的前提下，通过对系统内的耦合设备出力进行合理的调度，既能实现系统的经济最优化，又可以减少系统总的碳排放量，是一种合理的优化调度策略。

主权项：1.一种计及碳交易机制的电-气互联系统优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：根据风力发电数据、电力负荷数据、天然气出力数据以及碳交易机制，建立电-气联合系统模型的目标函数；对电-气联合系统模型的目标函数进行求解，获得各机组的启停状态变量与出力；根据各机组的启停状态变量与出力对电-气互联系统进行调度；所述根据风力发电数据、电力负荷数据、天然气出力数据以及碳交易机制，建立电-气联合系统模型的目标函数的步骤，建立电-气联合系统模型的目标函数，如下式所示： 其中，CD为电-气联合系统的总成本，为燃煤成本，为燃气成本，为碳交易成本；所述对电-气联合系统模型的目标函数进行求解，获得各机组的启停状态变量与出力的步骤，进一步包括：以成本最低为优化目标对电-气联合系统模型的目标函数进行求解，获得满足电力系统约束条件、天然气系统约束条件和耦合单元约束条件的解；所述电力系统约束条件包括：对于电力系统各节点需要满足出力约束式9、爬坡约束式10、风电出力约束式11、电网的节点功率平衡方程式12和线路传输容量约束式13，具体如下：Pi,min≤Pi,t≤Pi,max9 式中：t和T分别表示优化时段和优化总时长；ΩU表示燃料机组的集合，ΩP2G表示电转气系统的集合，ΩEL表示电力负荷的集合，ΩWF表示风电机组的集合；Pi,maxPi,min表示机组i出力的上下限；表示机组i的上下爬坡极限；Θ表示电力系统节点集合；分别为燃料机组、风电机组、电转气系统和电力负荷对输电线路的功率转移因子矩阵；Lt,max表示该线路传输功率上限；表示风电机组最大预测出力，表示系统预测负荷；所述天然气系统约束条件包括：对于天然气系统的节点在天然气系统满足节点压力约束式14、管道的静态气潮流约束式15、动态管存约束式16、节点流量平衡方程式17和压缩机管道约束式18，具体如下： πn:n＝Oq,t≤πn:n＝Iq,t≤ζqπn:n＝Oq,t18式中，天然气系统的节点包括：气井节点g，含有压缩机的管道q，天然气负荷f，不含压缩机的管道p、p′，气网节点n、n′；t和T分别表示优化时段和优化总时长；G表示气流量；Gg,maxGg,min为气井g的出力上下限；Gp,max为管道p的气流量上限；π表示压力；πn,minπn,min为节点n的压力上下限；Q表示管存；和分别为管道p的气潮流常数和管存系数；Θn为与节点n相连的天然气系统的系统元件集合；ζq为压缩机q的压缩比；下标n:n＝Ip表示节点n为管道p气体的流入节点；所述耦合单元约束条件包括：对于燃气轮机需要满足运行约束式19，电转气系统需要满足运行约束式20，具体如下： 式中：t和T分别表示优化时段和优化总时长；ηi和ηj表示耦合单元的效率值；Pj,max表示电转气系统的最大功率；Pi,t为机组i的电出力功率；Pj,t为机组j的电出力功率；表示机组i启停的0-1状态变量；oi,t表示机组i单次启停造成的额外燃料损耗；ΩP2G表示所有电转气系统的集合；ΩGU表示燃气机组的集合；Θn为与节点n相连的天然气系统的系统元件集合。

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