随着双碳目标的提出,能源行业低碳化、能源管理集约化成为了我国摆脱能源危机和环境污染的发展方向。冷热电气等多种能源耦合形成的微能网作为推动城市能源变革发展的新载体,可助力实现新能源就地消纳、提升能源利用率、平抑分布式能源接入的冲击。随着电力市场机制和碳交易机制的发展,各微能网分属不同的运营主体,亟需理清各微能网之间及微能网与主网之间的能量和碳量交互机制,并探索适合于多微能网的协同调度机制,并明确各微能网和主网对碳排放的权责,实现社会效益最大化,并助力双碳目标的实现。
近年来,调度策略研究中碳交易机制也得到了广泛关注。目前碳交易机制中通常由电能生产单元承担碳排放责任,而多微能网系统中存在着复杂的能量交互环节,亟需合理界定各微能网和主网的碳排放权责,变“谁生产谁付费”为“谁使用谁付费”,激发需求侧积极性,构建需求侧碳交易模型。
近日,太原理工大学贾燕冰教授团队联合国网山西省电力公司吕梁供电公司构建了需求侧碳交易模型并提出需求侧碳交易机制、基于多决策主体交互协调机制的多微能网系统协同调度框架。该成果以《考虑需求侧碳交易机制的多微能网分布式协同优化调度》为题,发表于《电网技术》期刊。太原理工大学硕士研究生陈俊先等为共同第一作者,贾燕冰教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金青年基金的支持。
针对多微能网与主网的协同调度,采用集中调度会增大通信需求与负担,无法保护隐私,分布式调度方法已在微电网调度中得到应用,主要方法包含目标级联技术、交替方向乘子法和智能优化算法等。研究表明,目标级联技术可实现多微网的并行协调求解,能够避免因参数初值设置等问题造成的结果误差,具有快速性和良好收敛的特点,目前得到广泛应用。
该研究提出了考虑需求侧碳交易机制的多微能网分布式协同调度策略;构建了基于多决策主体交互协调机制的多微能网系统协同调度框架,分别针对主网层和微能网层建立了考虑需求侧碳交易的分布式协同调度模型,并基于目标级联技术进行分层分布式求解,以主网成本最小化为目标,兼顾各微能网利益最大化,实现整体社会效益最大。采用目标级联技术进行求解;最后以改进的IEEE14节点电力系统与比利时20节点系统耦合的综合能源系统算例验证了方法的有效性。
相关论文信息:10.13335/j.1000-3673.pst.2022.1461
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