CN115619053A - 一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于多微网区域能源协同优化方法技术领域,具体涉及一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,分为日前阶段与日中阶段;在日前阶段实现日前微网内数据采集、生成微网内数据报表、结合数据报表生成微网能源消纳平衡有序队列与清洁度有序队列、通过有序队列进行微网间协同匹配与任务制定、最后生成日前终端决策;在日中阶段实现微网内数据实时采集、实时生成微网内数据报表、结合实时微网内数据报表更新微网能源消纳平衡有序队列与清洁度有序队列、结合日前终端决策生成最终决策,供终端执行;本发明促进了微网清洁能源消纳与能源就近消纳,微网间能源协同互补,实现了多微网间的区域协同优化,从而有效提升了整体能源系统的碳排放质量。

Description

一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法
技术领域
本发明属于能源协调优化方法技术领域,具体涉及一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法。
背景技术
微网是相对传统能源网络的一个概念,是指多种能源形式的分布式源端、网端、储端及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,通过静态开关并行或关联至常规能源网。作为一种分布式可再生能源的组织形式,微网在大幅提升分布式可再生能源的并网率的同时提升可再生能源的消纳能力。区块链具备分布式、公开、不可篡改的区域共治模式,能为多能源多微网新能源系统范式优化等作出很大的贡献。
传统能源系统的能源类型单一,可再生能源消纳占比低,整体碳排放质量低。而现有技术中的微网系统,往往仅从单个微网出发,提升单个微网的碳排放质量,未能组织整体的能源系统,实现多微网间的区域协同,进一步提升碳排放质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中微网系统只提升单个微网碳排放质量,未能实现多微网间区域协同的缺陷,从而提供一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法。
一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,包括以下步骤:
步骤S1:建立区块链能源系统网络架构模型,所述区块链能源系统网络架构模型链接多个微网,各微网中包含多个单能源私有链;
步骤S2:各单能源私有链上数据采集节点采集并统计步骤S1架构模型中各单能源私有链上节点上一过程日中阶段的实时碳排放质量信息,并汇总生成日前阶段碳排放质量信息;
步骤S3:私有链能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S2中统计的各单能源私有链上节点的日前阶段碳排放质量信息生成各单能源私有链日前碳排放质量报表;
步骤S4:微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S3中生成的各单能源私有链日前碳排放质量报表生成其所在微网中的能源消纳平衡有序队列和碳排放质量有序队列,微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S3中生成的各单能源私有链日前碳排放质量报表生成其所在微网的微网日前碳排放质量报表;
步骤S5:Boss链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S4中生成的各微网日前碳排放质量报表生成微网碳排放质量有序表,并根据所述微网碳排放质量有序表制定各微网区域协同碳排放质量任务清单;Boss链能源协同消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据所述各微网区域协同碳排放质量任务清单以及步骤S4中的各微网日前碳排放质量报表生成正向有序队列和负向有序队列,并依据微网间匹配系数在正负向有序队列间进行匹配生成各微网的微网能源协同消纳任务清单;
步骤S6:微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S5中制定的各微网区域协同碳排放质量任务清单以及步骤S4中生成的各微网碳排放质量有序队列生成各微网清洁能源清单;
步骤S7:微网联盟链能源协同消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S5中制定的各微网间能源协同消纳任务清单以及步骤S4中生成的各微网能源消纳平衡有序队列制定各微网中的各单能源私有链日中执行清单;
步骤S8:各单能源私有链智能合约执行节点中的智能合约算法根据步骤S6中制定的各微网清洁能源清单与步骤S7中制定的各微网中单能源私有链日中执行清单生成日前终端决策;
步骤S9:各单能源私有链上数据采集节点采集多个微网日中阶段的实时碳排放质量数据,并发布实时碳排放质量信息;
步骤S10:私有链能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S9中发布的实时碳排放质量信息生成各私有链实时碳排放质量报表;
步骤S11:微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S10中生成的各私有链的私有链实时碳排放质量报表实时更新步骤S4中生成的微网内各能源消纳平衡有序队列与微网内碳排放质量有序队列;
步骤S12;微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S11中更新的微网内碳排放质量有序队列实时更新步骤S6中生成的清洁能源清单;
步骤S13:微网联盟链能源就近消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S12中更新后的清洁能源清单与步骤S11中更新后的微网内各能源消纳平衡有序队列更新步骤S7中生成的各单能源私有链日中执行清单;
步骤S14:单能源私有链智能合约执行节点中的智能合约算法根据步骤S12中更新后的清洁能源清单与步骤S13中更新后的各单能源私有链日中执行清单,结合步骤S8中生成的日前终端决策生成最终决策,供终端执行。
进一步的,所述步骤S1中,建立的区块链能源系统网络架构模型包括跨链调度节点、碳排放质量智能合约中心调度节点、能源协同消纳智能合约中心调度节点和Boss链上的微网节点有限集;Boss链上的微网节点有限集中的单个微网节点包括微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点、微网联盟链能源就近消纳智能合约中心调度节点、微网能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点、微网有序队列智能合约中心调度节点、微网联盟链跨链调度节点和单能源私有链有限集;单能源私有链有限集中的单能源私有链包括单能源私有链跨链调度节点、私有链能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点、单能源私有链智能合约执行节点和单能源私有链数据采集节点有限集;所述区块链能源系统网络架构模型中,一个Boss链链接多个微网,各所述微网通过各自唯一的微网联盟链链接多个单能源私有链,各所述单能源私有链链接各“源网荷储”终端。
进一步的,所述步骤S2中,所述单能源私有链上的节点在日前阶段的碳排放质量信息包括能源所属阶段、能源类型、能源总量、过程碳排放总量和能源时间标签,记为
Figure 529641DEST_PATH_IMAGE001
,能源所属阶段
Figure 650437DEST_PATH_IMAGE002
根据下标
Figure 356225DEST_PATH_IMAGE003
对所属阶段进行分类,当
Figure 160233DEST_PATH_IMAGE004
表示信息所属源端,当
Figure 702204DEST_PATH_IMAGE005
表示信息所属网端,当
Figure 108915DEST_PATH_IMAGE006
表示信息所属荷端,当
Figure 184056DEST_PATH_IMAGE007
表示信息所属网端,所述能源类型
Figure 18020DEST_PATH_IMAGE008
,根据下标
Figure 47287DEST_PATH_IMAGE009
进行能源分类,当
Figure 133054DEST_PATH_IMAGE010
表示传统一次能源如原油、煤与天然气等,当
Figure 813434DEST_PATH_IMAGE011
表示新型清洁一次能源如风能、光伏、水势、新型核能、潮汐、地热等,当
Figure 816636DEST_PATH_IMAGE012
表示传统二次能源如电能等,当
Figure 582467DEST_PATH_IMAGE013
表示新型二次能源如氢能等,具体分类参考表格1,所述能源时间标签具体包括能源使用的起始时间点和能源使用的终止时间点。
进一步的,所述步骤S3中,所述单能源私有链日前碳排放质量报表记为
Figure 347292DEST_PATH_IMAGE014
,所述单能源私有链日前碳排放质量报表包括私有链日前能源消纳平衡数、私有链日前碳排放总量、私有链日前碳排放质量、私有链日前能源功率、日前能源时间标签和能源类型,分别记为
Figure 757544DEST_PATH_IMAGE015
Figure 933311DEST_PATH_IMAGE016
Figure 435705DEST_PATH_IMAGE017
Figure 987909DEST_PATH_IMAGE018
Figure 128035DEST_PATH_IMAGE019
Figure 740282DEST_PATH_IMAGE008
,计算公式为:
Figure 90492DEST_PATH_IMAGE020
Figure 698584DEST_PATH_IMAGE021
式中
Figure 208063DEST_PATH_IMAGE022
为单能源私有链上
Figure 741943DEST_PATH_IMAGE003
端节点总数,
Figure 704083DEST_PATH_IMAGE023
Figure 473456DEST_PATH_IMAGE003
阶段标准能源转换函数,
Figure 86709DEST_PATH_IMAGE024
Figure 775179DEST_PATH_IMAGE003
阶段碳排放折标函数,
Figure 975347DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量,式中
Figure 673045DEST_PATH_IMAGE025
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 32482DEST_PATH_IMAGE026
Figure 409630DEST_PATH_IMAGE008
表示能源类型,式中
Figure 346362DEST_PATH_IMAGE008
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 332904DEST_PATH_IMAGE026
Figure 546848DEST_PATH_IMAGE027
,
Figure 577120DEST_PATH_IMAGE028
Figure 250416DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量,式中
Figure 24337DEST_PATH_IMAGE025
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 968153DEST_PATH_IMAGE026
Figure 434907DEST_PATH_IMAGE029
表示能源使用时段,式中
Figure 332849DEST_PATH_IMAGE029
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 51406DEST_PATH_IMAGE026
日前能源时间标签
Figure 98997DEST_PATH_IMAGE030
Figure 487384DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量,式中
Figure 620425DEST_PATH_IMAGE025
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 985416DEST_PATH_IMAGE026
进一步的,所述步骤S4中,所述消纳平衡有序队列由所述微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链碳排放质量报表中所述该私有链中的日前能源消纳平衡数值降序得到,记为
Figure 153092DEST_PATH_IMAGE031
,当
Figure 837015DEST_PATH_IMAGE032
时表示全能源消纳总量有序队列,当
Figure 473663DEST_PATH_IMAGE033
时表示传统一次能源消纳总量有序队列,当
Figure 393078DEST_PATH_IMAGE034
时表示新型一次能源消纳总量有序队列,当
Figure 655739DEST_PATH_IMAGE035
时表示传统二次能源消纳总量有序队列,当
Figure 369617DEST_PATH_IMAGE036
时表示新型二次能源消纳总量有序队列,所述碳排放质量有序队列由所述微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链碳排放质量报表中所述该私有链中的日前碳排放质量降序得到,记为
Figure 227983DEST_PATH_IMAGE037
,当
Figure 826454DEST_PATH_IMAGE032
时表示全能源碳排放质量有序队列,当
Figure 968723DEST_PATH_IMAGE033
时表示传统一次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 102770DEST_PATH_IMAGE034
时表示新型一次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 963278DEST_PATH_IMAGE035
时表示传统二次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 975228DEST_PATH_IMAGE036
时表示新型二次能源碳排放质量有序队列。
进一步的,所述步骤S4中,所述微网日前碳排放质量报表记为
Figure 847369DEST_PATH_IMAGE038
,所述微网日前碳排放质量报表包括微网日前能源消纳特性、微网日前碳排放总量、微网日前碳排放质量和微网地址,分别表示为
Figure 903050DEST_PATH_IMAGE039
Figure 237472DEST_PATH_IMAGE040
Figure 567960DEST_PATH_IMAGE041
Figure 904394DEST_PATH_IMAGE042
,所述微网日前能源消纳特性
Figure 130976DEST_PATH_IMAGE039
记为
Figure 949765DEST_PATH_IMAGE043
,所述微网日前能源消纳特性
Figure 693730DEST_PATH_IMAGE039
包含私有链日前能源消纳平衡数有限集合、私有链日前能源时段有限集合、私有链日前能源功率有限集合和私有链能源类型有限集合,分别记为
Figure 133939DEST_PATH_IMAGE044
Figure 813313DEST_PATH_IMAGE045
Figure 604552DEST_PATH_IMAGE046
Figure 263459DEST_PATH_IMAGE047
,所述各私有链能源消纳平衡数有限集合
Figure 823754DEST_PATH_IMAGE044
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 798663DEST_PATH_IMAGE048
中所述单能源私有链的日前能源消纳平衡数
Figure 827930DEST_PATH_IMAGE015
降序排序生成,所述私有链日前能源时段有限集合
Figure 772752DEST_PATH_IMAGE045
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 702400DEST_PATH_IMAGE048
中所述单能源私有链的能源使用时段
Figure 972844DEST_PATH_IMAGE019
组成,所述私有链日前能源功率有限集合
Figure 223828DEST_PATH_IMAGE046
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 113287DEST_PATH_IMAGE048
中所述私有链日前能源功率
Figure 648173DEST_PATH_IMAGE018
组成,所述私有链能源类型有限集合
Figure 76137DEST_PATH_IMAGE047
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 329264DEST_PATH_IMAGE048
中所述能源类型
Figure 632200DEST_PATH_IMAGE049
组成;所述微网日前碳排放总量
Figure 162539DEST_PATH_IMAGE040
由微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 509206DEST_PATH_IMAGE048
中的私有链日前碳排放总量
Figure 498897DEST_PATH_IMAGE016
加和生成,所述微网日前碳排放质量
Figure 854792DEST_PATH_IMAGE041
由微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 849424DEST_PATH_IMAGE048
中的私有链日前碳排放质量
Figure 507938DEST_PATH_IMAGE017
加和生成。
进一步的,所述步骤S5中,各微网碳排放质量有序表通过Boss链上的碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S4中所述各微网日前碳排放质量报表
Figure 470078DEST_PATH_IMAGE050
中的微网日前碳排放质量数值绝对值
Figure 628001DEST_PATH_IMAGE051
进行降序排序,各微网区域协同碳排放质量任务清单通过碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据碳排放质量有序表生成各微网日中阶段碳排放总量以及碳排放质量,计算公式如下:
Figure 257565DEST_PATH_IMAGE052
Figure 86981DEST_PATH_IMAGE053
Figure 287149DEST_PATH_IMAGE054
式中
Figure 984847DEST_PATH_IMAGE055
表示微网
Figure 718185DEST_PATH_IMAGE056
在碳排放质量有序表中的百分比排名;
Figure 718502DEST_PATH_IMAGE057
Figure 389655DEST_PATH_IMAGE058
分别表示碳排放总量调整因子和碳排放质量调整因子,一般可取0.1。
各微网的微网能源协同消纳任务清单通过Boss链上的能源协同消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法在正向有序队列
Figure 376197DEST_PATH_IMAGE059
与负向有序队列
Figure 980354DEST_PATH_IMAGE060
间基于微网间匹配系数
Figure 151572DEST_PATH_IMAGE061
进行微网匹配生成,所述正向有序队列
Figure 562218DEST_PATH_IMAGE059
由步骤S4微网日前碳排放质量报表
Figure 867297DEST_PATH_IMAGE050
中私有链能源消纳平衡数有限集合
Figure 811114DEST_PATH_IMAGE062
的所有正数依照所在微网的日中阶段碳排放质量降序排序,所述正向有序队列
Figure 12288DEST_PATH_IMAGE060
由步骤S4微网日前碳排放质量报表
Figure 798978DEST_PATH_IMAGE050
中私有链能源消纳平衡数有限集合
Figure 891437DEST_PATH_IMAGE062
的所有负数依照所在微网的日中阶段碳排放质量降序排序,所述微网间匹配系数
Figure 939027DEST_PATH_IMAGE061
的计算公式如下:
Figure 327415DEST_PATH_IMAGE063
Figure 601401DEST_PATH_IMAGE064
Figure 982704DEST_PATH_IMAGE065
Figure 402577DEST_PATH_IMAGE066
式中,
Figure 211133DEST_PATH_IMAGE067
Figure 972416DEST_PATH_IMAGE068
Figure 642563DEST_PATH_IMAGE069
Figure 399166DEST_PATH_IMAGE070
分别表示能源类型、时间、能源功率及空间位置的权重系数;式中能源类型、时间、能源功率及空间位置来自于步骤S4中微网日前碳排放质量报表
Figure 159050DEST_PATH_IMAGE050
中微网日前能源消纳特性
Figure 142049DEST_PATH_IMAGE039
,式中pos上标与neg上标分别表示匹配微网来自正向有序队列
Figure 599575DEST_PATH_IMAGE059
与负向有序队列
Figure 492576DEST_PATH_IMAGE060
Figure 642935DEST_PATH_IMAGE071
为能源转换能量损失函数,
Figure 490061DEST_PATH_IMAGE072
Figure 892224DEST_PATH_IMAGE073
分别表示时间匹配度与功率匹配度,
Figure 888999DEST_PATH_IMAGE074
表示微网间欧氏空间距离差值;
Figure 960991DEST_PATH_IMAGE075
为归一化函数。
进一步的,所述步骤S6中,还包括微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S5中制定的各微网区域协同碳排放质量任务清单计算各微网的碳排放质量任务紧急度
Figure 777637DEST_PATH_IMAGE076
,并根据所述碳排放质量任务紧急度生成清洁能源清单
Figure 983491DEST_PATH_IMAGE077
,计算流程依据步骤S4所述各微网能源碳排放质量有序队列
Figure 84040DEST_PATH_IMAGE078
从上至下执行,计算公式如下:
Figure 576201DEST_PATH_IMAGE079
式中,
Figure 896455DEST_PATH_IMAGE057
表示碳排放总量调整因子,一般可取0.1;
Figure 499475DEST_PATH_IMAGE080
表示步骤S5生成各微网日中阶段碳排放质量;
Figure 346208DEST_PATH_IMAGE081
表示步骤S4中所述微网日前碳排放质量报表
Figure 249749DEST_PATH_IMAGE050
中的微网日前碳排放质量;
Figure 306567DEST_PATH_IMAGE082
式中,
Figure 464010DEST_PATH_IMAGE083
表示属于步骤S6中微网清洁能源清单
Figure 165249DEST_PATH_IMAGE077
上的单能源私有链;
Figure 264792DEST_PATH_IMAGE084
表示步骤S3所述单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 792594DEST_PATH_IMAGE085
中的各单能源私有链碳排放质量。
进一步的,所述步骤S12中,还包括根据步骤S11中更新的微网内碳排放质量有序队列实时更新步骤S6中判断的碳排放质量任务紧急度,并根据更新后的所述碳排放质量任务紧急度更新步骤S6中生成的清洁能源清单。
进一步的,所述步骤S10中,所述各私有链实时碳排放质量报表包括私有链实时能源消纳平衡数、私有链实时碳排放总量、私有链实时碳排放质量、私有链实时能源功率、实时能源时间标签和能源类型。
有益效果:本发明提供的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,分为日前阶段与日中阶段;在日前阶段实现日前微网内数据采集、生成微网内数据报表、结合数据报表生成微网能源消纳平衡有序队列与清洁度有序队列、通过有序队列进行微网间协同匹配与任务制定、最后生成日前终端决策;在日中阶段实现微网内数据实时采集、实时生成微网内数据报表、结合实时微网内数据报表更新微网能源消纳平衡有序队列与清洁度有序队列、结合日前终端决策生成最终决策,供终端执行;本发明促进了微网清洁能源消纳与能源就近消纳,微网间能源协同互补,实现了多微网间的区域协同优化,从而有效提升了整体能源系统的碳排放质量。
附图说明
图1为本发明的主要步骤流程框图;
图2为本发明的能源所属阶段和类型分类表格;
图3为本发明步骤S8中生成日前终端决策的方法示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参照图1所示,本实施例提供了一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,包括以下步骤:
步骤S1:建立区块链能源系统网络架构模型,所述区块链能源系统网络架构模型链接多个微网,各微网中包含多个单能源私有链;
步骤S2:各单能源私有链上数据采集节点采集并统计步骤S1架构模型中各单能源私有链上节点上一过程日中阶段的实时碳排放质量信息,并汇总生成日前阶段碳排放质量信息;
步骤S3:私有链能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S2中统计的各单能源私有链上节点的日前阶段碳排放质量信息生成各单能源私有链日前碳排放质量报表;
步骤S4:微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S3中生成的各单能源私有链日前碳排放质量报表生成其所在微网中的能源消纳平衡有序队列和碳排放质量有序队列,微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S3中生成的各单能源私有链日前碳排放质量报表生成其所在微网的微网日前碳排放质量报表;
步骤S5:Boss链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S4中生成的各微网日前碳排放质量报表生成微网碳排放质量有序表,并根据所述微网碳排放质量有序表制定各微网区域协同碳排放质量任务清单;Boss链能源协同消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据所述各微网区域协同碳排放质量任务清单以及步骤S4中的各微网日前碳排放质量报表生成正向有序队列和负向有序队列,并依据微网间匹配系数在正负向有序队列间进行匹配生成各微网的微网能源协同消纳任务清单;
步骤S6:微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S5中制定的各微网区域协同碳排放质量任务清单以及步骤S4中生成的各微网碳排放质量有序队列生成各微网清洁能源清单;
步骤S7:微网联盟链能源协同消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S5中制定的各微网间能源协同消纳任务清单以及步骤S4中生成的各微网能源消纳平衡有序队列制定各微网中的各单能源私有链日中执行清单;
步骤S8:各单能源私有链智能合约执行节点中的智能合约算法根据步骤S6中制定的各微网清洁能源清单与步骤S7中制定的各微网中单能源私有链日中执行清单生成日前终端决策;
步骤S9:各单能源私有链上数据采集节点采集多个微网日中阶段的实时碳排放质量数据,并发布实时碳排放质量信息;
步骤S10:私有链能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S9中发布的实时碳排放质量信息生成各私有链实时碳排放质量报表;
步骤S11:微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S10中生成的各私有链的私有链实时碳排放质量报表实时更新步骤S4中生成的微网内各能源消纳平衡有序队列与微网内碳排放质量有序队列;
步骤S12;微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S11中更新的微网内碳排放质量有序队列实时更新步骤S6中生成的清洁能源清单;
步骤S13:微网联盟链能源就近消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S12中更新后的清洁能源清单与步骤S11中更新后的微网内各能源消纳平衡有序队列更新步骤S7中生成的各单能源私有链日中执行清单;
步骤S14:单能源私有链智能合约执行节点中的智能合约算法根据步骤S12中更新后的清洁能源清单与步骤S13中更新后的各单能源私有链日中执行清单,结合步骤S8中生成的日前终端决策生成最终决策,供终端执行。
具体来说:
在步骤S1中,建立能源系统的区块链架构网络模型,所述区块链架构网络模型链接多个微网,模型表述为
Figure 2996DEST_PATH_IMAGE086
,其中
Figure 558742DEST_PATH_IMAGE087
为Boss链跨链调度节点,
Figure 314340DEST_PATH_IMAGE088
表示Boss链碳排放质量智能合约中心调度节点,
Figure 80170DEST_PATH_IMAGE089
表示Boss链能源协同消纳智能合约中心调度节点,
Figure 80881DEST_PATH_IMAGE090
表示该条Boss链上的微网节点有限集;
Figure 694396DEST_PATH_IMAGE090
中单个微网节点表示为
Figure 870162DEST_PATH_IMAGE091
Figure 264235DEST_PATH_IMAGE092
为微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点,
Figure 65706DEST_PATH_IMAGE093
为微网联盟链能源就近消纳智能合约中心调度节点,
Figure 455099DEST_PATH_IMAGE094
表示微网能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点,
Figure 552499DEST_PATH_IMAGE095
表示微网有序队列智能合约中心调度节点,
Figure 433868DEST_PATH_IMAGE096
表示微网联盟链跨链调度节点,
Figure 789763DEST_PATH_IMAGE097
表示微网联盟链中参与的单能源私有链有限集;
Figure 551439DEST_PATH_IMAGE097
中一条单能源私有链表示为
Figure 944374DEST_PATH_IMAGE098
Figure 172093DEST_PATH_IMAGE099
为单能源私有链跨链调度节点,
Figure 816832DEST_PATH_IMAGE100
表示私有链能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点,
Figure 180817DEST_PATH_IMAGE101
表示单能源私有链智能合约执行节点,
Figure 10233DEST_PATH_IMAGE102
表示单能源私有链数据采集节点有限集。所述区块链能源系统网络架构模型中,一个Boss链链接多个微网,各所述微网通过各自唯一的微网联盟链链接多个单能源私有链,各所述单能源私有链链接各“源网荷储”终端。其中,一个Boss链中,多个联盟链通过跨链机制链接上Boss链进行信息交互;一个联盟链中,多个单能源私有链通过跨链机制上联盟链进行信息交互。
多微网区域协同的碳排放质量优化方法包括日前阶段和日中阶段,其中,日前阶段包括步骤S2~步骤S8,日中阶段包括步骤S9~步骤S14。
在步骤S2中,单能源私有链数据采集节点有限集
Figure 974516DEST_PATH_IMAGE102
采集步骤S1中所述多个微网的上一过程日中阶段的实时碳排放质量信息,并汇总生成日前阶段碳排放质量信息
Figure 406634DEST_PATH_IMAGE001
,其中
Figure 641437DEST_PATH_IMAGE103
表示能源所属阶段;
Figure 641755DEST_PATH_IMAGE104
表示能源类型;
Figure 578487DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量;
Figure 332072DEST_PATH_IMAGE105
表示该过程碳排放总量;
Figure 670650DEST_PATH_IMAGE030
表示该能源时间标签,具体包含能源使用起始时间点与终止时间点。
参照图2所示,碳排放质量信息的能源所属阶段
Figure 841868DEST_PATH_IMAGE002
,根据下标
Figure 16629DEST_PATH_IMAGE003
对所属阶段进行分类,当
Figure 56129DEST_PATH_IMAGE004
表示信息所属源端,当
Figure 498480DEST_PATH_IMAGE005
表示信息所属网端,当
Figure 699654DEST_PATH_IMAGE006
表示信息所属荷端,当
Figure 486345DEST_PATH_IMAGE007
表示信息所属网端。碳排放质量信息的能源类型
Figure 814689DEST_PATH_IMAGE008
,根据下标
Figure 127859DEST_PATH_IMAGE009
进行能源分类,当
Figure 763850DEST_PATH_IMAGE010
表示传统一次能源如原油、煤与天然气等,当
Figure 303416DEST_PATH_IMAGE011
表示新型清洁一次能源如风能、光伏、水势、新型核能、潮汐、地热等,当
Figure 684719DEST_PATH_IMAGE012
表示传统二次能源如电能等,当
Figure 603127DEST_PATH_IMAGE013
表示新型二次能源如氢能等。
其中,二次能源是能源加工后转化为的另一种的能源形态,固不存在源端;新型一次能源与二次能源由于目前技术限制,部分未涉及网端、荷端与储端工作。
在步骤S3中,基于步骤S2收集的日前阶段碳排放质量信息
Figure 411683DEST_PATH_IMAGE026
,私有链-联盟链智能合约中心调度节点
Figure 907387DEST_PATH_IMAGE100
通过其上的智能合约算法整合
Figure 341648DEST_PATH_IMAGE026
并生成单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 363831DEST_PATH_IMAGE106
,其中
Figure 94020DEST_PATH_IMAGE015
为日前能源消纳平衡数;
Figure 342599DEST_PATH_IMAGE016
为日前碳排放总量;
Figure 800125DEST_PATH_IMAGE017
为日前碳排放质量;
Figure 929012DEST_PATH_IMAGE107
为日前能源使用功率;
Figure 344950DEST_PATH_IMAGE108
为日前能源时间标签,具体包含能源使用起始时间点与终止时间点;
Figure 690611DEST_PATH_IMAGE008
表示能源类型。
其中,各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 92774DEST_PATH_IMAGE109
中的日前能源消纳平衡数
Figure 823970DEST_PATH_IMAGE015
与日前碳排放总量
Figure 660076DEST_PATH_IMAGE016
计算公式如下:
Figure 476723DEST_PATH_IMAGE020
Figure 292363DEST_PATH_IMAGE021
式中
Figure 19010DEST_PATH_IMAGE022
为单能源私有链上
Figure 42330DEST_PATH_IMAGE003
端节点总数,
Figure 598470DEST_PATH_IMAGE023
Figure 342435DEST_PATH_IMAGE003
阶段标准能源转换函数,
Figure 313802DEST_PATH_IMAGE024
Figure 727597DEST_PATH_IMAGE003
阶段碳排放折标函数。在本实施例中,
Figure 784415DEST_PATH_IMAGE015
趋近0时表示域内能源产销趋近于平衡,
Figure 66491DEST_PATH_IMAGE015
数值越大表示域内产能过剩,
Figure 407212DEST_PATH_IMAGE015
数值越小表示域内产能不足。
此外,区域日前碳排放质量
Figure 975596DEST_PATH_IMAGE017
表示每单位标准能源的碳排放量,表达公式如下:
Figure 270443DEST_PATH_IMAGE110
此外,区域日前能源使用功率
Figure 356210DEST_PATH_IMAGE107
表示能源使用平均功率,表达公式如下:
Figure 36590DEST_PATH_IMAGE111
在步骤S4中,基于步骤S3生成的单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 824811DEST_PATH_IMAGE085
,由微网有序队列智能合约中心调度节点
Figure 466008DEST_PATH_IMAGE095
与微网能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点
Figure 948942DEST_PATH_IMAGE094
通过跨链机制接收。其中微网有序队列智能合约中心调度节点
Figure 500140DEST_PATH_IMAGE095
依据
Figure 675907DEST_PATH_IMAGE085
中的日前能源消纳平衡数
Figure 178301DEST_PATH_IMAGE015
生成微网内各能源消纳平衡有序队列
Figure 605871DEST_PATH_IMAGE112
,依据
Figure 995264DEST_PATH_IMAGE085
中的日前碳排放总量
Figure 358244DEST_PATH_IMAGE016
与日前碳排放质量
Figure 364246DEST_PATH_IMAGE017
生成微网内碳排放质量有序队列
Figure 329928DEST_PATH_IMAGE078
Figure 79885DEST_PATH_IMAGE112
Figure 863033DEST_PATH_IMAGE078
参与日中阶段微网内能源消纳与提升碳排放质量的任务当中;微网能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点
Figure 841485DEST_PATH_IMAGE094
依照其智能合约上的算法生成微网日前碳排放质量报表
Figure 610857DEST_PATH_IMAGE113
,其中
Figure 974843DEST_PATH_IMAGE039
为微网日前能源消纳特性;
Figure 178160DEST_PATH_IMAGE040
为微网日前碳排放总量;
Figure 893175DEST_PATH_IMAGE041
为微网日前碳排放质量;
Figure 200660DEST_PATH_IMAGE114
为微网的地址信息。
其中,各个微网内各能源消纳平衡有序队列
Figure 435463DEST_PATH_IMAGE031
,具体依序依照单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 560414DEST_PATH_IMAGE085
中的日前能源消纳平衡
Figure 749343DEST_PATH_IMAGE015
数值降序得到;当
Figure 126098DEST_PATH_IMAGE032
时表示全能源消纳总量有序队列,当
Figure 730254DEST_PATH_IMAGE033
时表示传统一次能源消纳总量有序队列,当
Figure 511260DEST_PATH_IMAGE034
时表示新型一次能源消纳总量有序队列,当
Figure 935288DEST_PATH_IMAGE035
时表示传统二次能源消纳总量有序队列,当
Figure 584575DEST_PATH_IMAGE036
时表示新型二次能源消纳总量有序队列。
依据微网内各能源消纳平衡有序队列
Figure 558085DEST_PATH_IMAGE112
特性则有:越靠近表头的日前能源消纳平衡数
Figure 24838DEST_PATH_IMAGE015
正向性越高,表示该能源消纳严重过剩;越靠近表尾的日前能源消纳平衡数
Figure 811529DEST_PATH_IMAGE015
负向性越高,表示该能源需求严重不足。
其中,各个微网内碳排放质量有序队列
Figure 139873DEST_PATH_IMAGE037
,具体依据单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 453043DEST_PATH_IMAGE085
中日前碳排放质量
Figure 342895DEST_PATH_IMAGE017
数值降序获得,当
Figure 616881DEST_PATH_IMAGE032
时表示全能源碳排放质量有序队列,当
Figure 998184DEST_PATH_IMAGE033
时表示传统一次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 916593DEST_PATH_IMAGE034
时表示新型一次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 725149DEST_PATH_IMAGE035
时表示传统二次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 220852DEST_PATH_IMAGE036
时表示新型二次能源碳排放质量有序队列。
微网日前碳排放质量报表
Figure 655113DEST_PATH_IMAGE050
中的微网日前能源消纳特性
Figure 942875DEST_PATH_IMAGE039
具体表现为:
Figure 407486DEST_PATH_IMAGE043
,所述微网日前能源消纳特性
Figure 921644DEST_PATH_IMAGE039
包含私有链日前能源消纳平衡数有限集合、私有链日前能源时段有限集合、私有链日前能源功率有限集合和私有链能源类型有限集合,分别记为
Figure 5268DEST_PATH_IMAGE044
Figure 101531DEST_PATH_IMAGE045
Figure 517469DEST_PATH_IMAGE046
Figure 110735DEST_PATH_IMAGE047
,所述各私有链能源消纳平衡数有限集合
Figure 637532DEST_PATH_IMAGE044
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 509673DEST_PATH_IMAGE048
中所述单能源私有链的日前能源消纳平衡数
Figure 847244DEST_PATH_IMAGE015
降序排序生成,所述私有链日前能源时段有限集合
Figure 663891DEST_PATH_IMAGE045
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 243645DEST_PATH_IMAGE048
中所述单能源私有链的能源使用时段
Figure 970293DEST_PATH_IMAGE019
组成,所述私有链日前能源功率有限集合
Figure 462454DEST_PATH_IMAGE046
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 48287DEST_PATH_IMAGE048
中所述私有链日前能源功率
Figure 792253DEST_PATH_IMAGE018
组成,所述私有链能源类型有限集合
Figure 498040DEST_PATH_IMAGE047
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 678879DEST_PATH_IMAGE048
中所述能源类型
Figure 470118DEST_PATH_IMAGE049
组成;所述微网日前碳排放总量
Figure 17774DEST_PATH_IMAGE040
由微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 594380DEST_PATH_IMAGE048
中的私有链日前碳排放总量
Figure 428344DEST_PATH_IMAGE016
加和生成,所述微网日前碳排放质量
Figure 113403DEST_PATH_IMAGE041
由微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 573072DEST_PATH_IMAGE048
中的私有链日前碳排放质量
Figure 253452DEST_PATH_IMAGE017
加和生成。
在步骤S5中,基于步骤S4中的微网日前碳排放质量报表
Figure 9050DEST_PATH_IMAGE050
,由Boss链碳排放质量智能合约中心调度节点
Figure 650246DEST_PATH_IMAGE088
与Boss链能源协同消纳智能合约中心调度节点
Figure 664339DEST_PATH_IMAGE089
进行处理;其中Boss链碳排放质量智能合约中心调度节点
Figure 451423DEST_PATH_IMAGE088
通过智能合约算法,对
Figure 892768DEST_PATH_IMAGE050
中的微网日前碳排放质量
Figure 286840DEST_PATH_IMAGE041
进行数据分析,生成各微网碳排放质量有序表
Figure 589777DEST_PATH_IMAGE115
,并依据该有序表制定各微网区域协同碳排放质量任务清单
Figure 244749DEST_PATH_IMAGE116
;Boss链能源协同消纳智能合约中心调度节点
Figure 732362DEST_PATH_IMAGE089
通过智能合约算法对
Figure 190894DEST_PATH_IMAGE050
中的微网日前能源消纳特性
Figure 546789DEST_PATH_IMAGE039
进行数据分析并生成微网能源消纳正、负向有序队列
Figure 807001DEST_PATH_IMAGE059
Figure 731094DEST_PATH_IMAGE117
,结合各微网区域协同碳排放质量任务清单
Figure 693234DEST_PATH_IMAGE116
,在正、负向有序队列
Figure 839438DEST_PATH_IMAGE059
Figure 203423DEST_PATH_IMAGE117
间使用匹配算法,制定微网间能源协同消纳任务清单
Figure 908205DEST_PATH_IMAGE118
其中,各微网碳排放质量有序表
Figure 233007DEST_PATH_IMAGE115
依据微网日前碳排放质量
Figure 930705DEST_PATH_IMAGE041
数值绝对值进行降序排序,各微网区域协同碳排放质量任务清单
Figure 929623DEST_PATH_IMAGE119
则依照各微网碳排放质量有序表
Figure 929940DEST_PATH_IMAGE115
调整微网日中阶段碳排放总量以及碳排放质量。具体调整方案如下:
Figure 866672DEST_PATH_IMAGE120
,
Figure 853213DEST_PATH_IMAGE121
Figure 191791DEST_PATH_IMAGE122
,
Figure 363009DEST_PATH_IMAGE123
Figure 27516DEST_PATH_IMAGE124
式中
Figure 67016DEST_PATH_IMAGE055
表示微网
Figure 276411DEST_PATH_IMAGE056
在各微网碳排放质量有序表
Figure 884110DEST_PATH_IMAGE115
中的百分比排名;
Figure 529855DEST_PATH_IMAGE057
Figure 622314DEST_PATH_IMAGE058
分别表示碳排放总量调整因子和碳排放质量调整因子,在本实施例中优选为0.1。
当某微网在各微网碳排放质量有序表
Figure 810850DEST_PATH_IMAGE115
前半段时,表示该微网的碳排放质量优于大多数微网。
当某微网在各微网碳排放质量有序表
Figure 182925DEST_PATH_IMAGE115
后半段时,表示该微网的碳排放质量劣于大多数微网。
碳排放质量优质的微网将在下一阶段分配更多的碳配额,碳排放质量较差的微网将在下一阶段分配更少的碳配额;通过以上调整,在不改变整体系统能源消纳需求的背景下,提升碳排放质量优质微网在能源网络中参与度,进而促进微网内部可再生清洁能源占比,提升整体能源系统的碳排放质量,降低总碳排放量,加速碳达峰与碳中和进程。
此外,碳排放质量较差微网会额外增加在下一阶段提升微网碳排放质量的任务,以此提高下一阶段整体能源系统中微网平均碳排放质量,进而提升整体能源系统的碳排放质量,降低总碳排放量,加速碳达峰与碳中和进程。
其中,通过各微网日前能源消纳特性
Figure 332278DEST_PATH_IMAGE039
中各微网的能源组成、消纳特性及能源消纳平衡情况建立所有联盟链微网间能源协同消纳任务清单
Figure 713581DEST_PATH_IMAGE125
;具体的,建立微网能源消纳正向有序队列
Figure 756623DEST_PATH_IMAGE059
,队列序列依照各微网日中阶段碳排放总量修订量
Figure 817376DEST_PATH_IMAGE126
递减排序;建立微网能源消纳负向有序队列
Figure 703293DEST_PATH_IMAGE117
,队列序列依照各微网日中阶段碳排放质量修订量
Figure 373440DEST_PATH_IMAGE080
递减排序;
其中微网间匹配过程,是由微网能源消纳正向有序队列
Figure 536568DEST_PATH_IMAGE059
与微网能源消纳负向有序队列
Figure 516025DEST_PATH_IMAGE117
分别次序提取优选供能方有限集与消纳方有限集,通过微网间的能源类型、时间、能源功率及距离等因素,计算微网间匹配系数
Figure 872926DEST_PATH_IMAGE127
,适配微网间优先构建协同关系并分发各个联盟链微网间能源协同消纳任务
Figure 596031DEST_PATH_IMAGE118
。微网间匹配系数计算公式如下:
Figure 613666DEST_PATH_IMAGE128
Figure 514757DEST_PATH_IMAGE064
Figure 109686DEST_PATH_IMAGE065
Figure 888680DEST_PATH_IMAGE066
式中,
Figure 760821DEST_PATH_IMAGE067
Figure 82081DEST_PATH_IMAGE068
Figure 915039DEST_PATH_IMAGE069
Figure 245526DEST_PATH_IMAGE070
分别表示能源类型、时间、能源功率及空间位置的权重系数;
Figure 972174DEST_PATH_IMAGE071
为能源转换能量损失函数,具体为通过最优转化方式从a类能源到b类能源的转化过程中的能量损失,以损失状态表示能源类型间的适配度;
Figure 713602DEST_PATH_IMAGE129
Figure 283124DEST_PATH_IMAGE073
分别表示时间匹配度与功率匹配度;
Figure 902455DEST_PATH_IMAGE074
表示微网间欧氏空间距离差值;
Figure 483609DEST_PATH_IMAGE075
为归一化函数。
匹配过程通过正负向有序队列控制,则碳排放质量优质且需求更紧急的节点更容易优先参与能源消纳过程,提升微网清洁能源消纳占比的同时,通过微网区域间协同互补来缓解微网内的高峰低谷等不健康能源消纳状况。
在步骤S6中,基于步骤S5的各微网区域协同碳排放质量任务清单
Figure 412251DEST_PATH_IMAGE116
判断碳排放质量任务紧急度
Figure 455687DEST_PATH_IMAGE076
,其中
Figure 127977DEST_PATH_IMAGE130
表示不紧急,
Figure 563637DEST_PATH_IMAGE131
表示轻度紧急,
Figure 413913DEST_PATH_IMAGE132
表示中度紧急,
Figure 692447DEST_PATH_IMAGE133
表示极度紧急,并通过碳排放质量任务紧急度
Figure 152116DEST_PATH_IMAGE134
生成清洁能源清单
Figure 707863DEST_PATH_IMAGE077
其中,各微网的碳排放质量任务紧急度
Figure 978307DEST_PATH_IMAGE076
,以及清洁能源清单
Figure 494870DEST_PATH_IMAGE077
计算公式如下:
Figure 508962DEST_PATH_IMAGE135
式中,
Figure 919215DEST_PATH_IMAGE057
表示碳排放总量调整因子,一般可取0.1;
Figure 358898DEST_PATH_IMAGE080
表示微网
Figure 612024DEST_PATH_IMAGE136
阶段碳排放质量修订量,值来自各微网区域协同碳排放质量任务清单
Figure 914961DEST_PATH_IMAGE119
Figure 569933DEST_PATH_IMAGE081
表示微网
Figure 791967DEST_PATH_IMAGE137
阶段实时碳排放质量;
Figure 781658DEST_PATH_IMAGE082
式中,
Figure 137552DEST_PATH_IMAGE083
表示属于微网清洁能源清单
Figure 397764DEST_PATH_IMAGE077
中的单能源私有链;
Figure 56278DEST_PATH_IMAGE084
表示单能源私有链
Figure 752839DEST_PATH_IMAGE138
Figure 899043DEST_PATH_IMAGE137
阶段碳排放质量;计算执行流程参考微网内碳排放质量有序队列
Figure 528607DEST_PATH_IMAGE078
当任务紧急度为一级时,纳入微网清洁能源清单的私有链中不包含碳排放质量低于微网碳排放质量指最低阈值的私有链。
当任务紧急度为二级时,纳入微网清洁能源清单的私有链中不包含碳排放质量低于微网碳排放质量指标最低阈值67%的私有链。
当任务紧急度为三级时,纳入微网清洁能源清单的私有链中不包含碳排放质量低于微网碳排放质量指标最低阈值34%的私有链。
当任务紧急度为四级时,仅纳入高于微网碳排放质量指标的私有链。
通过碳排放质量任务紧急度分级策略,灵活应对不同程度的碳配额和碳排放质量任务,提高微网自身碳排放质量;在碳排放质量任务不繁重时,尽量满足需求消纳,在碳排放质量任务紧急时,提升微网内碳排放质量优质的节点工作占比,降低微网内碳排放质量较差的节点工作占比,进而更好应对紧急状态。
在步骤S7中,基于步骤S5的微网间能源协同消纳任务清单
Figure 233389DEST_PATH_IMAGE118
和步骤S4的微网日前能源消纳特性
Figure 417246DEST_PATH_IMAGE039
,制定各单能源私有链日中执行清单
Figure 990309DEST_PATH_IMAGE139
。即在步骤S7中,根据单能源私有链的日前阶段的信息和日中阶段采集的终端实时数据,制定日中阶段的单能源私有链决策,制定决策方法参照图3所示。
在步骤S8中,单能源私有链智能合约执行节点
Figure 723648DEST_PATH_IMAGE101
基于步骤S6的清洁能源清单
Figure 848599DEST_PATH_IMAGE077
与单能源私有链日中执行清单
Figure 536063DEST_PATH_IMAGE139
,生成日前终端决策,具体表现为:步骤S4中的能源消纳平衡有序队列
Figure 647239DEST_PATH_IMAGE112
将其微网下的各单能源私有链分为两类,表前半部分中的私有链表示其能源类型在微网中供过于求,表后半部分中的私有链表示其能源类型在微网中供不应求;步骤S6的清洁能源清单
Figure 985816DEST_PATH_IMAGE077
基于步骤S6中各微网的碳排放质量任务紧急度
Figure 533866DEST_PATH_IMAGE134
将其微网下的各单能源私有链分为两类,表前半部分中的私有链参与微网间协同消纳任务,表后半部分中的私有链不参与微网间协同消纳任务;
参照图3所示,当私有链能源类型处于供过于求状态且存在于清洁能源清单
Figure 957894DEST_PATH_IMAGE140
中:鼓励该类私有链上源网荷储节点积极参与微网间的协同调度任务,鼓励该类私有链提升产能,具体可增大源端产能和储端储能,允许私有链上源端产能多于荷端负荷;
当私有链能源类型处于供不应求状态且存在于清洁能源清单
Figure 872760DEST_PATH_IMAGE140
中:考虑微网间的协同作用是否能填补微网内能源需求;若否,则鼓励该类私有链提升产能,具体可增大源端产能和储端储能,允许私有链上源端产能多于荷端负荷;
当私有链能源类型处于供过于求状态且不存在于清洁能源清单
Figure 816576DEST_PATH_IMAGE140
中:考虑微网间的协同作用是否能填补微网内能源需求;若否,则在下一过程对微网间协同调度任务提出更高能源诉求;若是,则降低其能源产能,具体可以降低源端产能,同荷端适配;
当私有链能源类型处于供不应求状态且不存在于清洁能源清单
Figure 17751DEST_PATH_IMAGE140
中:降低其能源产能,具体可以降低源端产能,同荷端适配,仅满足微网内能源消纳需求即可。
在步骤S9中,在日中阶段中,单能源私有链上数据采集节点有限集
Figure 178342DEST_PATH_IMAGE102
收集多个微网的实时碳排放质量数据,并发布实时碳排放质量信息
Figure 21533DEST_PATH_IMAGE141
,其中
Figure 944490DEST_PATH_IMAGE142
表示能源生命周期阶段,
Figure 332877DEST_PATH_IMAGE143
表示源端,
Figure 731498DEST_PATH_IMAGE144
表示网端,
Figure 99418DEST_PATH_IMAGE145
表示荷端,
Figure 267095DEST_PATH_IMAGE146
表示储端;
Figure 951017DEST_PATH_IMAGE147
表示能量类型,
Figure 587666DEST_PATH_IMAGE148
表示传统一次能源,
Figure 507080DEST_PATH_IMAGE149
表示新型一次能源,
Figure 778530DEST_PATH_IMAGE150
表示传统二次能源,
Figure 898933DEST_PATH_IMAGE151
表示新型二次能源;
Figure 6566DEST_PATH_IMAGE152
表示能源量;
Figure 480404DEST_PATH_IMAGE105
表示该过程碳排放量;
Figure 622672DEST_PATH_IMAGE030
表示该能源时间标签,具体包含能源使用的起始时间点和终止时间点;单能源私有链上数据采集节点有限集
Figure 648397DEST_PATH_IMAGE102
以每15分钟更新的频率进行打包生成实时碳排放质量信息
Figure 483805DEST_PATH_IMAGE153
其中,单能源私有链上日中实时碳排放质量报表
Figure 10602DEST_PATH_IMAGE154
,所述单能源私有链日前碳排放质量报中的日中能源消纳平衡数
Figure 758109DEST_PATH_IMAGE155
与日中碳排放总量
Figure 954735DEST_PATH_IMAGE156
计算公式如下:
Figure 36960DEST_PATH_IMAGE157
Figure 351136DEST_PATH_IMAGE158
式中
Figure 202417DEST_PATH_IMAGE022
为单能源私有链上
Figure 835524DEST_PATH_IMAGE003
端节点总数,
Figure 155778DEST_PATH_IMAGE023
Figure 24377DEST_PATH_IMAGE003
阶段标准能源转换函数,
Figure 871110DEST_PATH_IMAGE024
Figure 786370DEST_PATH_IMAGE003
阶段碳排放折标函数,在本实施例中,
Figure 843188DEST_PATH_IMAGE155
趋近0时表示域内能源产销趋近于平衡,
Figure 631DEST_PATH_IMAGE155
数值越大表示域内产能过剩,
Figure 701870DEST_PATH_IMAGE155
数值越小表示域内产能不足。
此外,区域实时碳排放质量
Figure 801413DEST_PATH_IMAGE159
表示每单位标准能源的碳排放量,表达公式如下:
Figure 329216DEST_PATH_IMAGE160
Figure 680562DEST_PATH_IMAGE161
此外,区域日前能源使用功率
Figure 95363DEST_PATH_IMAGE162
表示能源使用平均功率,表达公式如下:
Figure 382119DEST_PATH_IMAGE111
Figure 147950DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量,
Figure 771829DEST_PATH_IMAGE029
表示能源使用时段。
在步骤S10中,基于步骤S9的日中阶段采集的实时碳排放质量信息
Figure 824492DEST_PATH_IMAGE153
通过
Figure 265838DEST_PATH_IMAGE100
上的智能合约算法,以每15分钟更新的频率自动生成微网实时碳排放质量报表
Figure 269697DEST_PATH_IMAGE163
,其中
Figure 697268DEST_PATH_IMAGE164
为微网实时能源消纳特性;
Figure 86661DEST_PATH_IMAGE165
为微网实时碳排放总量
Figure 948175DEST_PATH_IMAGE166
为微网实时碳排放质量;
Figure 829543DEST_PATH_IMAGE114
为微网的地址信息。
在步骤S11中,基于步骤S10中生成的实时碳排放质量报表
Figure 919859DEST_PATH_IMAGE167
Figure 445650DEST_PATH_IMAGE095
实时更新微网内各能源消纳平衡有序队列
Figure 963219DEST_PATH_IMAGE112
与微网内碳排放质量有序队列
Figure 66304DEST_PATH_IMAGE078
。具体来说,基于日前阶段步骤S3中生成的单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 212508DEST_PATH_IMAGE085
,加入步骤S10中生成的实时碳排放质量报表
Figure 842072DEST_PATH_IMAGE167
,以日前阶段步骤S4中所述的方法生成实时的微网内各能源消纳平衡有序队列
Figure 281275DEST_PATH_IMAGE112
与微网内碳排放质量有序队列
Figure 871656DEST_PATH_IMAGE078
在步骤S12中,基于步骤S11更新的微网内碳排放质量有序队列
Figure 569354DEST_PATH_IMAGE078
,微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点
Figure 302692DEST_PATH_IMAGE092
实时更新微网紧急度
Figure 303009DEST_PATH_IMAGE134
并更新清洁能源清单
Figure 239741DEST_PATH_IMAGE077
其中,日中阶段微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点
Figure 491862DEST_PATH_IMAGE092
通过上传的私有链实时碳排放质量报表
Figure 830440DEST_PATH_IMAGE168
与实时更新的微网碳排放质量有序队列
Figure 1658DEST_PATH_IMAGE078
,以15分钟每次的频率更新微网碳排放质量任务紧急度
Figure 329998DEST_PATH_IMAGE076
与清洁能源清单
Figure 713706DEST_PATH_IMAGE077
,计算公式如下:
Figure 250998DEST_PATH_IMAGE169
式中,
Figure 186593DEST_PATH_IMAGE057
表示碳排放总量调整因子,一般可取0.1;
Figure 442125DEST_PATH_IMAGE081
表示微网
Figure 862480DEST_PATH_IMAGE137
时刻能源碳排放质量指标,来自微网间协同的碳排放质量任务清单
Figure 519857DEST_PATH_IMAGE119
Figure 626353DEST_PATH_IMAGE170
表示微网
Figure 369181DEST_PATH_IMAGE137
时刻实时能源碳排放质量;
Figure 829113DEST_PATH_IMAGE171
式中,
Figure 465630DEST_PATH_IMAGE083
表示属于微网清洁能源清单
Figure 119859DEST_PATH_IMAGE077
中的单能源私有链;
Figure 84404DEST_PATH_IMAGE172
表示单能源私有链
Figure 613605DEST_PATH_IMAGE138
Figure 104630DEST_PATH_IMAGE137
时刻碳排放质量;计算执行流程参考碳排放质量有序队列
Figure 428295DEST_PATH_IMAGE078
当任务紧急度为一级时,纳入微网清洁能源清单的私有链中不包含碳排放质量低于微网碳排放质量指最低阈值的私有链。
当任务紧急度为二级时,纳入微网清洁能源清单的私有链中不包含碳排放质量低于微网碳排放质量指标最低阈值67%的私有链。
当任务紧急度为三级时,纳入微网清洁能源清单的私有链中不包含碳排放质量低于微网碳排放质量指标最低阈值34%的私有链。
当任务紧急度为四级时,仅纳入高于微网碳排放质量指标的私有链。
通过碳排放质量任务紧急度分级策略,灵活应对不同程度的碳配额和碳排放质量任务,提高微网自身碳排放质量。在碳排放质量任务不繁重时,尽量满足需求消纳;在碳排放质量任务紧急时,提升微网内碳排放质量优质的节点工作占比,降低微网内碳排放质量较差的节点工作占比,进而更好应对紧急状态。
在步骤S13中,基于步骤S12中更新后的清洁能源清单
Figure 644250DEST_PATH_IMAGE077
与步骤S11更新的微网内各能源消纳平衡有序队列
Figure 711563DEST_PATH_IMAGE112
,微网联盟链能源就近消纳智能合约中心调度节点
Figure 57094DEST_PATH_IMAGE093
对各单能源私有链日中执行清单
Figure 817240DEST_PATH_IMAGE139
进行更新。
在步骤S14中,基于步骤S12中更新后的清洁能源清单
Figure 756377DEST_PATH_IMAGE077
与步骤S13更新后的单能源私有链日中执行清单
Figure 486435DEST_PATH_IMAGE139
,结合步骤S8的日前终端决策生成最终决策,供终端执行。从而优化协同微网间清洁能源的就近消纳,不断提升整体系统的碳排放质量。具体来说,基于日前阶段步骤S8中生成的日前终端决策,加入步骤S12中更新后的清洁能源清单
Figure 63304DEST_PATH_IMAGE077
与步骤S13更新后的单能源私有链日中执行清单
Figure 994351DEST_PATH_IMAGE139
,以日前阶段步骤S8生成日前终端决策的方法生成最终决策。
本实施例利用多条单能源私有链表示参与微网的可再生能源种类,单能源私有链上实现一类能源“源、网、荷、储”四端的信息交流;利用多条微网联盟链,其中系统内微网联盟链分为两种类型,一种微网联盟链负责链接微网内部多条私有链,一种微网联盟链为链接多个微网组成微网群;不同链间通过跨链操作,达成不同链间实现可再生能源“源、网、荷、储”之间的信息共享,以及单能源私有链内外部的交易流转。
本实施例提供的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,分为日前阶段与日中阶段;在日前阶段实现日前微网内数据采集、生成微网内数据报表、结合数据报表生成微网能源消纳平衡有序队列与清洁度有序队列、通过有序队列进行微网间协同匹配与任务制定、最后生成日前终端决策;在日中阶段实现微网内数据实时采集、实时生成微网内数据报表、结合实时微网内数据报表更新微网能源消纳平衡有序队列与清洁度有序队列、结合日前终端决策生成最终决策,供终端执行;本实施例促进了微网清洁能源消纳与能源就近消纳,微网间能源协同互补,实现了多微网间的区域协同优化,从而有效提升了整体能源系统的碳排放质量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:建立区块链能源系统网络架构模型,所述区块链能源系统网络架构模型链接多个微网,各微网中包含多个单能源私有链;
步骤S2:各单能源私有链上采集并统计步骤S1架构模型中各单能源私有链上节点上一过程的日中阶段的实时碳排放质量信息,并汇总生成日前阶段碳排放质量信息;
步骤S3:根据步骤S2中统计的各单能源私有链上节点的日前阶段碳排放质量信息生成各单能源私有链日前碳排放质量报表;
步骤S4:根据步骤S3中生成的各单能源私有链日前碳排放质量报表生成其所在微网中的能源消纳平衡有序队列和碳排放质量有序队列和其所在微网的微网日前碳排放质量报表;
步骤S5:根据步骤S4中生成的各微网日前碳排放质量报表制定各微网区域协同碳排放质量任务清单;并结合步骤S4中的各微网日前碳排放质量报表生成各微网的微网能源协同消纳任务清单;
步骤S6:根据步骤S5中制定的各微网区域协同碳排放质量任务清单以及步骤S4中生成的各微网碳排放质量有序队列生成各微网清洁能源清单;
步骤S7:根据步骤S5中制定的各微网间能源协同消纳任务清单以及步骤S4中生成的各微网能源消纳平衡有序队列制定各微网中的各单能源私有链日中执行清单;
步骤S8:根据步骤S6中制定的各微网清洁能源清单与步骤S7中制定的各微网中单能源私有链日中执行清单生成日前终端决策;
步骤S9:采集各微网日中阶段的实时碳排放质量数据,并发布实时碳排放质量信息;
步骤S10:根据步骤S9中的实时碳排放质量信息生成各私有链实时碳排放质量报表;
步骤S11:根据步骤S10中生成的各私有链的私有链实时碳排放质量报表实时更新步骤S4中生成的微网内各能源消纳平衡有序队列与微网内碳排放质量有序队列;
步骤S12:根据步骤S11的微网内碳排放质量有序队列更新步骤S6的清洁能源清单;
步骤S13:根据步骤S12中更新后的清洁能源清单与步骤S11中更新后的微网内各能源消纳平衡有序队列更新步骤S7中生成的各单能源私有链日中执行清单;
步骤S14:根据步骤S12中更新后的清洁能源清单与步骤S13中更新后的各单能源私有链日中执行清单,结合步骤S8中生成的日前终端决策生成最终决策,供终端执行。
2.根据权利要求1所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S1中,建立的区块链能源系统网络架构模型包括跨链调度节点、碳排放质量智能合约中心调度节点、能源协同消纳智能合约中心调度节点和Boss链上的微网节点有限集;Boss链上的微网节点有限集中的单个微网节点包括微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点、微网联盟链能源就近消纳智能合约中心调度节点、微网能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点、微网有序队列智能合约中心调度节点、微网联盟链跨链调度节点和单能源私有链有限集;单能源私有链有限集中的单能源私有链包括单能源私有链跨链调度节点、私有链能源碳排放质量报表智能合约中心调度节点、单能源私有链智能合约执行节点和单能源私有链数据采集节点有限集;所述区块链能源系统网络架构模型中,一个Boss链链接多个微网,各所述微网通过各自唯一的微网联盟链链接多个单能源私有链,各所述单能源私有链链接各“源网荷储”终端。
3.根据权利要求1所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述单能源私有链上的节点在日前阶段的碳排放质量信息包括能源所属阶段、能源类型、能源总量、过程碳排放总量和能源时间标签,记为
Figure 649681DEST_PATH_IMAGE001
,能源所属阶段
Figure 534460DEST_PATH_IMAGE002
根据下标
Figure 880122DEST_PATH_IMAGE003
对所属阶段进行分类,当
Figure 406918DEST_PATH_IMAGE004
表示信息所属源端,当
Figure 387381DEST_PATH_IMAGE005
表示信息所属网端,当
Figure 584007DEST_PATH_IMAGE006
表示信息所属荷端,当
Figure 400654DEST_PATH_IMAGE007
表示信息所属网端,所述能源类型
Figure 216294DEST_PATH_IMAGE008
,根据下标
Figure 801996DEST_PATH_IMAGE009
进行能源分类,当
Figure 811934DEST_PATH_IMAGE010
表示传统一次能源,包括原油、煤和天然气,当
Figure 115876DEST_PATH_IMAGE011
表示新型清洁一次能源,包括风能、光伏、水势、新型核能、潮汐和地热,当
Figure 204049DEST_PATH_IMAGE012
表示传统二次能源,包括电能,当
Figure 175416DEST_PATH_IMAGE013
表示新型二次能源,包括氢能,所述能源时间标签具体包括能源使用的起始时间点和能源使用的终止时间点。
4.根据权利要求3所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述单能源私有链日前碳排放质量报表记为
Figure 713845DEST_PATH_IMAGE014
,所述单能源私有链日前碳排放质量报表包括私有链日前能源消纳平衡数、私有链日前碳排放总量、私有链日前碳排放质量、私有链日前能源功率、日前能源时间标签和能源类型,分别记为
Figure 19930DEST_PATH_IMAGE015
Figure 161062DEST_PATH_IMAGE016
Figure 737668DEST_PATH_IMAGE017
Figure 837211DEST_PATH_IMAGE018
Figure 991111DEST_PATH_IMAGE019
Figure 188131DEST_PATH_IMAGE008
,计算公式为:
Figure 868511DEST_PATH_IMAGE020
Figure 889688DEST_PATH_IMAGE021
式中
Figure 389939DEST_PATH_IMAGE022
为单能源私有链上
Figure 387720DEST_PATH_IMAGE003
端节点总数,
Figure 63552DEST_PATH_IMAGE023
Figure 504897DEST_PATH_IMAGE003
阶段标准能源转换函数,
Figure 508757DEST_PATH_IMAGE024
Figure 795382DEST_PATH_IMAGE003
阶段碳排放折标函数,
Figure 448691DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量,式中
Figure 795358DEST_PATH_IMAGE025
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 676727DEST_PATH_IMAGE026
Figure 783354DEST_PATH_IMAGE008
表示能源类型,式中
Figure 27254DEST_PATH_IMAGE008
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 794090DEST_PATH_IMAGE026
Figure 162755DEST_PATH_IMAGE027
Figure 791182DEST_PATH_IMAGE028
Figure 171479DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量,式中
Figure 859949DEST_PATH_IMAGE025
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 450331DEST_PATH_IMAGE026
Figure 134646DEST_PATH_IMAGE029
表示能源使用时段,式中
Figure 353138DEST_PATH_IMAGE029
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 228821DEST_PATH_IMAGE026
日前能源时间标签
Figure 165553DEST_PATH_IMAGE030
Figure 650630DEST_PATH_IMAGE025
表示能源总量,式中
Figure 864574DEST_PATH_IMAGE025
来自步骤S2中采集的各单能源私有链上节点在日前阶段碳排放质量信息
Figure 160426DEST_PATH_IMAGE026
5.根据权利要求4所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述消纳平衡有序队列由所述微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链碳排放质量报表中所述私有链中的日前能源消纳平衡数值降序得到,记为
Figure 335186DEST_PATH_IMAGE031
,当
Figure 374686DEST_PATH_IMAGE032
时表示全能源消纳总量有序队列,当
Figure 443137DEST_PATH_IMAGE033
时表示传统一次能源消纳总量有序队列,当
Figure 162087DEST_PATH_IMAGE034
时表示新型一次能源消纳总量有序队列,当
Figure 73412DEST_PATH_IMAGE035
时表示传统二次能源消纳总量有序队列,当
Figure 401756DEST_PATH_IMAGE036
时表示新型二次能源消纳总量有序队列,所述碳排放质量有序队列由所述微网有序队列智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链碳排放质量报表中该所述私有链中的日前碳排放质量降序得到,记为
Figure 449346DEST_PATH_IMAGE037
,当
Figure 962367DEST_PATH_IMAGE032
时表示全能源碳排放质量有序队列,当
Figure 610255DEST_PATH_IMAGE033
时表示传统一次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 725979DEST_PATH_IMAGE034
时表示新型一次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 644387DEST_PATH_IMAGE035
时表示传统二次能源碳排放质量有序队列,当
Figure 452943DEST_PATH_IMAGE036
时表示新型二次能源碳排放质量有序队列。
6.根据权利要求4所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述微网日前碳排放质量报表记为
Figure 948647DEST_PATH_IMAGE038
,所述微网日前碳排放质量报表包括微网日前能源消纳特性、微网日前碳排放总量、微网日前碳排放质量和微网地址,分别表示为
Figure 385838DEST_PATH_IMAGE039
Figure 408020DEST_PATH_IMAGE040
Figure 138210DEST_PATH_IMAGE041
Figure 386789DEST_PATH_IMAGE042
,所述微网日前能源消纳特性
Figure 109894DEST_PATH_IMAGE039
记为
Figure 235851DEST_PATH_IMAGE043
,所述微网日前能源消纳特性
Figure 651789DEST_PATH_IMAGE039
包含私有链日前能源消纳平衡数有限集合、私有链日前能源时段有限集合、私有链日前能源功率有限集合和私有链能源类型有限集合,分别记为
Figure 122084DEST_PATH_IMAGE044
Figure 399613DEST_PATH_IMAGE045
Figure 130809DEST_PATH_IMAGE046
Figure 692547DEST_PATH_IMAGE047
,所述各私有链能源消纳平衡数有限集合
Figure 915718DEST_PATH_IMAGE044
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 715047DEST_PATH_IMAGE048
中所述单能源私有链的日前能源消纳平衡数
Figure 317060DEST_PATH_IMAGE015
降序排序生成,所述私有链日前能源时段有限集合
Figure 74801DEST_PATH_IMAGE045
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 628011DEST_PATH_IMAGE048
中所述单能源私有链的能源使用时段
Figure 371976DEST_PATH_IMAGE019
组成,所述私有链日前能源功率有限集合
Figure 343343DEST_PATH_IMAGE046
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 757138DEST_PATH_IMAGE048
中所述私有链日前能源功率
Figure 813956DEST_PATH_IMAGE018
组成,所述私有链能源类型有限集合
Figure 96032DEST_PATH_IMAGE047
由步骤S3中各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 908524DEST_PATH_IMAGE048
中所述能源类型
Figure 742488DEST_PATH_IMAGE049
组成;所述微网日前碳排放总量
Figure 37334DEST_PATH_IMAGE040
由微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 247736DEST_PATH_IMAGE048
中的私有链日前碳排放总量
Figure 803482DEST_PATH_IMAGE016
加和生成,所述微网日前碳排放质量
Figure 323194DEST_PATH_IMAGE041
由微网碳排放质量报表智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据各单能源私有链日前碳排放质量报表
Figure 89024DEST_PATH_IMAGE048
中的私有链日前碳排放质量
Figure 322691DEST_PATH_IMAGE017
加和生成。
7.根据权利要求6所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S5中,各微网碳排放质量有序表通过Boss链上的碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S4中所述各微网日前碳排放质量报表
Figure 123156DEST_PATH_IMAGE050
中的微网日前碳排放质量数值绝对值
Figure 439868DEST_PATH_IMAGE051
进行降序排序,各微网区域协同碳排放质量任务清单通过碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据碳排放质量有序表生成各微网日中阶段碳排放总量以及碳排放质量,计算公式如下:
Figure 679613DEST_PATH_IMAGE052
,
Figure 231817DEST_PATH_IMAGE053
Figure 637522DEST_PATH_IMAGE054
Figure 984190DEST_PATH_IMAGE055
式中
Figure 599979DEST_PATH_IMAGE056
表示微网
Figure 939562DEST_PATH_IMAGE057
在碳排放质量有序表中的百分比排名;
Figure 449041DEST_PATH_IMAGE058
Figure 982921DEST_PATH_IMAGE059
分别表示碳排放总量调整因子和碳排放质量调整因子;
各微网的微网能源协同消纳任务清单通过Boss链上的能源协同消纳智能合约中心调度节点中的智能合约算法在正向有序队列
Figure 86007DEST_PATH_IMAGE060
与负向有序队列
Figure 980013DEST_PATH_IMAGE061
间基于微网间匹配系数
Figure 596196DEST_PATH_IMAGE062
进行微网匹配生成,所述正向有序队列
Figure 550245DEST_PATH_IMAGE060
由步骤S4微网日前碳排放质量报表
Figure 140627DEST_PATH_IMAGE050
中私有链能源消纳平衡数有限集合
Figure 323478DEST_PATH_IMAGE063
的所有正数依照所在微网的日中阶段碳排放质量降序排序,所述正向有序队列
Figure 541969DEST_PATH_IMAGE061
由步骤S4微网日前碳排放质量报表
Figure 181767DEST_PATH_IMAGE050
中私有链能源消纳平衡数有限集合
Figure 852920DEST_PATH_IMAGE063
的所有负数依照所在微网的日中阶段碳排放质量降序排序,所述微网间匹配系数
Figure 229674DEST_PATH_IMAGE062
的计算公式如下:
Figure 584563DEST_PATH_IMAGE064
Figure 880416DEST_PATH_IMAGE065
Figure 302780DEST_PATH_IMAGE066
Figure 952068DEST_PATH_IMAGE067
式中,
Figure 145152DEST_PATH_IMAGE068
Figure 362637DEST_PATH_IMAGE069
Figure 273962DEST_PATH_IMAGE070
Figure 100841DEST_PATH_IMAGE071
分别表示能源类型、时间、能源功率及空间位置的权重系数;式中能源类型、时间、能源功率及空间位置来自于步骤S4中微网日前碳排放质量报表
Figure 148431DEST_PATH_IMAGE050
中微网日前能源消纳特性
Figure 333556DEST_PATH_IMAGE039
,式中pos上标与neg上标分别表示匹配微网来自正向有序队列
Figure 607543DEST_PATH_IMAGE060
与负向有序队列
Figure 975464DEST_PATH_IMAGE061
Figure 143140DEST_PATH_IMAGE072
为能源转换能量损失函数,
Figure 702428DEST_PATH_IMAGE073
Figure 57186DEST_PATH_IMAGE074
分别表示时间匹配度与功率匹配度,
Figure 491447DEST_PATH_IMAGE075
表示微网间欧氏空间距离差值;
Figure 248051DEST_PATH_IMAGE076
为归一化函数。
8.根据权利要求1中所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S6中,还包括微网联盟链碳排放质量智能合约中心调度节点中的智能合约算法根据步骤S5中制定的各微网区域协同碳排放质量任务清单计算各微网的碳排放质量任务紧急度
Figure 102874DEST_PATH_IMAGE077
,并根据所述碳排放质量任务紧急度生成清洁能源清单
Figure 961240DEST_PATH_IMAGE078
,计算流程依据步骤S4所述各微网能源碳排放质量有序队列
Figure 684345DEST_PATH_IMAGE079
从上至下执行,计算公式如下:
Figure 813232DEST_PATH_IMAGE080
式中,
Figure 229170DEST_PATH_IMAGE058
表示碳排放总量调整因子,一般可取0.1;
Figure 699465DEST_PATH_IMAGE081
表示步骤5生成各微网日中阶段碳排放质量;
Figure 445836DEST_PATH_IMAGE082
表示步骤S4中所述微网日前碳排放质量报表记
Figure 442610DEST_PATH_IMAGE050
中的微网日前碳排放质量;
Figure 13138DEST_PATH_IMAGE083
式中,
Figure 564205DEST_PATH_IMAGE084
表示属于步骤S6中微网清洁能源清单
Figure 645425DEST_PATH_IMAGE078
上的单能源私有链;
Figure 496706DEST_PATH_IMAGE085
表示步骤S3所述单能源私有链日前碳排放质量报
Figure 975485DEST_PATH_IMAGE086
中的各单能源私有链碳排放质量。
9.根据权利要求8中所述一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S12中,还包括根据步骤S11中更新的微网内碳排放质量有序队列实时更新步骤S6中判断的碳排放质量任务紧急度,并根据更新后的所述碳排放质量任务紧急度更新步骤S6中生成的清洁能源清单。
10.根据权利要求1所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述步骤S10中,所述各私有链实时碳排放质量报表包括私有链实时能源消纳平衡数、私有链实时碳排放总量、私有链实时碳排放质量、私有链实时能源功率、实时能源时间标签和能源类型。
11.根据权利要求1所述的一种多微网区域协同的碳排放质量优化方法,其特征在于,所述架构模型中各单能源私有链与微网联盟链之间通过各单能源私有链跨链调度节点与微网联盟链跨链调度节点间的跨链机制连接;各微网联盟链与Boss链之间通过各微网联盟链跨链调度节点与Boss链上的跨链调度节点间的跨链机制连接。
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