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龍圖騰網(wǎng)恭喜南京郵電大學(xué)申請(qǐng)的專利一種計(jì)及碳源匯作用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114357782B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210019525.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/20；該發(fā)明授權(quán)一種計(jì)及碳源匯作用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法是由陳勇杰;梁肖;付蓉;王正風(fēng);李有亮;吳旭設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-01-06向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種計(jì)及碳源匯作用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)及碳源匯作用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，該方法基于綜合能源系統(tǒng)內(nèi)能源耦合設(shè)備碳流和能流過(guò)程建立數(shù)學(xué)模型，并且根據(jù)設(shè)備模型特征分析設(shè)備在系統(tǒng)中的碳源匯作用，引入生物質(zhì)能碳捕獲及封存技術(shù)，提出系統(tǒng)的碳源匯評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在指標(biāo)體系基礎(chǔ)上確定相應(yīng)激勵(lì)因子且計(jì)算調(diào)節(jié)費(fèi)用，據(jù)此提出綜合能源系統(tǒng)低碳調(diào)度模型，并通過(guò)深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)出力及DDPG算法訓(xùn)練獲得最優(yōu)策略。本發(fā)明所提方法通過(guò)細(xì)分綜合能源系統(tǒng)內(nèi)碳排放和捕獲再利用過(guò)程，在降低系統(tǒng)碳排放量同時(shí)減少降碳產(chǎn)生的影響，提升了環(huán)保效益和維護(hù)了經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于綜合能源系統(tǒng)的低碳調(diào)度。

本發(fā)明授權(quán)一種計(jì)及碳源匯作用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種計(jì)及碳源匯作用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1，針對(duì)綜合能源系統(tǒng)天然氣流-電能流和電能流-熱能流的多能流耦合轉(zhuǎn)換特性，并確立各設(shè)備碳源匯作用在系統(tǒng)碳演變過(guò)程內(nèi)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，引入生物質(zhì)能碳捕獲與封存技術(shù)，建立數(shù)學(xué)模型；具體為：燃?xì)廨啓C(jī)碳源作用下的分流運(yùn)行模型：燃?xì)廨啓C(jī)的總熱功率表示為： 式中，t是時(shí)間段，是t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)消耗天然氣總熱功率，ρG是天然氣的密度，LG是天然氣的低位熱值，是t時(shí)段天然氣消耗體積，Δt是時(shí)間步長(zhǎng)，是燃?xì)廨啓C(jī)的總熱效率，是t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電功率，是燃?xì)廨啓C(jī)的熱電轉(zhuǎn)化效率，是燃?xì)廨啓C(jī)的供熱功率；燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電功率和供熱功率間存在耦合關(guān)系，在其電熱聯(lián)供時(shí)，兩種功率之比為電熱比，其物理模型為： 式中，分別是t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)的供熱功率、電熱比和發(fā)電功率；燃?xì)廨啓C(jī)排放CO2量與發(fā)電功率滿足： 式中，是t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)排放氣體與消耗天然氣轉(zhuǎn)化比率，VtCDGT是t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生含CO2氣體體積，VtDGTC是t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)排放CO2氣體體積，是t時(shí)段產(chǎn)生氣體中CO2濃度，ηr是燃?xì)廨啓C(jī)氣體循環(huán)比例，是t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生CO2量，是CO2的密度；燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室內(nèi)CO2濃度小于40％，則燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生氣體CO2濃度為： 碳捕獲裝置CO2吸收模型：碳捕獲裝置碳捕獲過(guò)程中消耗電功率PtCCS由碳捕獲電功率PtcCCS和裝置固定電功率PtfCCS之和組成： 式中，PtCCS是t時(shí)段碳捕獲裝置消耗電功率，VtO是t時(shí)段碳捕獲裝置捕獲的排放氣體體積，為受捕獲量和轉(zhuǎn)換過(guò)程影響的用電系數(shù)，裝置固定電功率PtfCS設(shè)為0.1倍PtcCCS；則根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)碳匯的葉片CO2吸收過(guò)程，提出t時(shí)段碳捕獲裝置低能耗CO2吸收量為捕獲氣體內(nèi)CO2量與未吸收量之差，表達(dá)式為： 式中，分別為裝置吸收溶液濃度、吸收塔內(nèi)氣壓、溫度限制下CO2未吸收效率系數(shù)；生物質(zhì)能碳捕獲及封存：生物化學(xué)過(guò)程所示的植物CO2同化速率為： 式中，Vta是植物CO2實(shí)際同化速率，Vt0是植物吸收CO2速率，g0T，g1T均為氣孔對(duì)溫度的敏感系數(shù)，g0T表示為植物葉片同化速率為0時(shí)的氣孔導(dǎo)度，表示為葉片周圍的空氣濕度，Pta，Ptc分別表示葉片內(nèi)空氣與CO2分壓；CO2通過(guò)植物的同化作用在其內(nèi)部分配，積累，周轉(zhuǎn)，其最后封存碳量表示為： 式中，表示植物封存的碳量，Ri表示植物生長(zhǎng)和異化作用下產(chǎn)生的CO2；P2G裝置CO2再利用模型：P2G產(chǎn)生的天然氣體積與再利用的CO2體積滿足： 式中，VtP2G是t時(shí)段P2G產(chǎn)生的天然氣體積，是P2G的CO2轉(zhuǎn)化比率，VtCR表示t時(shí)段P2G再利用的CO2體積，T表示調(diào)度時(shí)段總數(shù)，當(dāng)P2G不向市場(chǎng)或其他來(lái)源獲得CO2，P2G再利用的CO2量不大于碳捕獲裝置吸收量；P2G裝置消耗電功率使CO2重新轉(zhuǎn)化為甲烷，供給天然氣網(wǎng)或儲(chǔ)氣罐從而得以利用，t時(shí)段P2G的天然氣輸出功率與天然氣體積VtP2G滿足： 則P2G裝置的用電功率PtP2G表示為： 式中，是t時(shí)段P2G電轉(zhuǎn)氣的轉(zhuǎn)化效率；儲(chǔ)能罐的模型：儲(chǔ)氣罐的充放氣動(dòng)態(tài)特性為： 式中，是t時(shí)段儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存的氣能，b1和b2為0-1變量，b1＝1或b2＝1表示儲(chǔ)氣罐處于充氣或放氣狀態(tài)，是t時(shí)段儲(chǔ)氣罐的天然氣存儲(chǔ)或輸出功率；蓄熱罐散熱損失與存儲(chǔ)熱量相關(guān)，熱能動(dòng)態(tài)特性表示為： 式中，是t時(shí)段蓄熱罐儲(chǔ)存的熱能，ε是蓄熱罐的熱損失率，d1和d2為0-1變量，d1＝1或d2＝1表示蓄熱罐處于吸熱或放熱狀態(tài)，是t時(shí)段蓄熱罐的熱功率；蓄電池在充放電和儲(chǔ)存電能過(guò)程存在電損耗，其充放電動(dòng)態(tài)特性表示為： 式中，是t時(shí)段蓄電池儲(chǔ)存的電能，a1和a2為0-1變量，a1＝1或a2＝1表示蓄電池處于充電或放電狀態(tài)，PtES是t時(shí)段蓄電池的充放電功率，分別是蓄電池的充、放電效率，δ是蓄電池的自放電率；步驟2，依據(jù)全系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備碳源匯作用在系統(tǒng)碳演變過(guò)程內(nèi)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提出碳源匯作用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，在指標(biāo)基礎(chǔ)上確定相應(yīng)激勵(lì)因子并計(jì)算調(diào)度費(fèi)用；并考慮多能流耦合下的設(shè)備變量關(guān)聯(lián)，提出包含系統(tǒng)全主體的調(diào)度架構(gòu)，并將碳源匯確定的調(diào)度費(fèi)用引入目標(biāo)函數(shù)中，根據(jù)約束條件建立系統(tǒng)低碳運(yùn)行模型；步驟3：利用分層協(xié)調(diào)方法對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行求解；步驟4：基于設(shè)備數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用深度學(xué)習(xí)對(duì)設(shè)備在數(shù)據(jù)層進(jìn)行刻畫，依據(jù)設(shè)備間關(guān)聯(lián)約束進(jìn)行設(shè)備出力區(qū)間預(yù)測(cè)，利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的集中訓(xùn)練和分散執(zhí)行的策略，以先訓(xùn)練后應(yīng)用的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各主體在各周期內(nèi)的在線調(diào)度。

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