(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210918198.6 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 东南大学溧阳研究院 地址 213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街 道泓口路218号A幢428室 （江苏中关村 科技产业园内） 申请人 南京东博智慧能源研究院有限公司 (72)发明人 刘盼盼　章锐　周吉　钱俊良　 邰伟　 (74)专利代理 机构 南京鑫之航知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 32410 专利代理师 姚兰兰 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06N 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种基于电-碳信息和NSGA-II的园区低碳 经济用能方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于电 ‑碳信息和NSGA ‑ II的园区低碳经济用能方法， 包括如下步骤： 步 骤1， 采集园区电 ‑碳信息采集和园区内部运行信 息； 步骤2， 构建基于电 ‑碳信息的园区动态碳排 放系数， 量化评估园区电能中碳排放含量。 步骤 3， 构建园区综合低碳用能模型多目标函数； 步骤 4， 构建园区低碳用能模 型运行约束条件， 功率平 衡约束条件； 步骤5， 提出基于NSGA ‑II的低碳用 能求解方法， 对园区综合低碳经济用电模型进行 求解， 实现园区用能低碳化。 通过本发明的方法 可以在降低园区碳排放的同时， 使园区用能成本 最小化， 对支撑电网碳减排， 助力国家早日实现 双碳目标具有重要意 义。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115147007 A 2022.10.04 CN 115147007 A 1.一种基于电 ‑碳信息和NSGA ‑II的园区低碳经济用能方法， 其特征在于： 包括如下步 骤 步骤1， 采集园区电 ‑碳信息和园区运行信息： 包括采集园区外部注入的电 ‑碳信息、 园 区内部产生的电 ‑碳信息， 采集园区内部储能、 可控空调、 可控电动汽车运行信息； 步骤2， 构建基于电 ‑碳信息的园区动态碳排放系数： 基于园区外部注入的电 ‑碳信息、 园区内部产生的电 ‑碳信息， 构建园区动态碳 排放系数， 量 化评估园区电能中碳 排放含量； 步骤3， 构建园区综合低碳用能模型目标函数： 以园区综合碳排放最小为目标， 园区用 电成本最小为目标； 步骤4， 构建园区综合低碳用能模型低碳运行约束条件： 包括储能低碳运行约束、 空调 低碳运行约束、 电动汽车低碳运行约束， 储能、 可控空调、 可控电动汽车在满足低碳运行约 束时参与低碳用能管理， 根据园区综合动态碳排放系 数， 选择在系 数高的时段放电或停止 运行， 在系数低的时间段充电或运行； 步骤5， 基于NS GA‑II的低碳用能模型求解： 基于带精英策略的非支配排序遗传算法， 对 园区综合低碳用能模型进行求 解， 实现园区用能低碳 化。 2.根据权利要求1所述的一种基于电 ‑碳信息和NSGA ‑II的园区低碳经济用能方法， 其 特征在于： 所述 步骤1采集的园区电 ‑碳信息表达式为： XDT(t)＝[Pout(t),Cout(t),Pin(t),Cin(t)] 园区运行信息表达式为： 其中： XDT(t)为t时刻的园区电 ‑碳信息， Pout(t)为t时刻外部电网注入到园区的功率， Cout(t)为t时刻外部电网注入功率中的单位含碳量， Pin(t)为t时刻园区内部产生的发电功 率， Cin(t)为t时刻园区内部发电功率的单位含碳量； XYX(t)t时刻园区内部运行信息， Pchu (t),Pair(t),Pev(t)分别为t时刻园区内部储能、 可控空调、 可控电动汽车运行功率， Schu(t), Tair(t),Sev(t)分别为t时刻园区内部储能SOC值， 可控 空调室内温度， 可控电动汽车SOC值， δchu(t), δair(t), δev(t)分别为t时刻储能、 可控空调、 可控电动汽车运行状态。 3.根据权利要求1所述的一种基于电 ‑碳信息和NSGA ‑II的园区低碳经济用能方法， 其 特征在于： 所述 步骤2构建的基于电 ‑碳信息的园区动态碳 排放系数的表达式如下： 其中： CZH(t)为t时刻园区动态碳排放系数， Pout(t)为t时刻外部电网注入到园区的功 率， Cout(t)为t时刻外部电网注入功率中的单位含碳量， Pin(t)为t时刻园区内部产生的发电 功率， Cin(t)为t时刻园区内部发电功率的单位含碳 量。 4.根据权利要求1所述的一种基于电 ‑碳信息和NSGA ‑II的园区低碳经济用能方法， 其 特征在于： 所述步骤3中 以园区综合碳排放最小为 目标构建的园区综合低碳 目标函数表达 式为： YCO2＝min∑((Pchu(t)+Pair(t)+Pev(t))·CZH(t))； 以用电成本最低为目标构建的园区用电成本最低目标函数的表达式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115147007 A 2YCB＝min∑((Pchu(t)+Pair(t)+Pev(t))·Pdj(t)) 其中， YCO2为园区综合碳排放量， Pchu(t),Pair(t),Pev(t)分别为t时刻园区内部储能、 可 控空调、 可控电动汽车运行功率， CZH(t)为t时刻园区动态碳排放系数， YCB为园区用电成本， Pdj(t)为t时刻电价。 5.根据权利要求1所述的一种基于电 ‑碳信息和NSGA ‑II的园区低碳经济用能方法， 其 特征在于： 所述步骤4具体的约束为： 当t时刻园区动态碳排放系数CZH(t)大于园区碳排放阈 值CK时， 储能停止充电， 并进行放电； 可控空调在满足室内舒适度的前提下， 停止运行； 可控 电动汽车在满足运行约束条件的前提下停止充电， 并进行放电； 其中， 储能运行约束条件表达式为： 式中： 为储能的最小功率， 为储能的最大功率， Pchu(t)为t时刻储能功率， 为 储能的最小SOC值， 为储能的最大SOC值， Schu(t)为t时刻储能的SOC值， 为储能充电时 间， 为储能最小充电时间， 为储能放电时间， 为储能最小放电时间， δchu(t)为t时刻 储能运行状态， 取值1为充电状态， 取值0为空 闲状态， 取值 ‑1为放电状态； 可控空调运行约束条件的表达式为： 式中： 为可控空调的最小功率， 为可控空调的最大功率， Pair(t)为t时刻可控空 调功率， 为可控空调室内温度下限， 为可控空调室内温度 上限， Tair(t)为t时刻室内 温度， 为可控空调运行时间， 为可控空调最小运行时间， 为可控空调停止时间， 为 可控空调最小停运时间， δair(t)为t时刻可控空调运行状态， 取值1为运行状态， 取值0为空 闲状态； 可控电动汽车运行约束条件的表达式为： 式中： 为电动汽车的最小功率， 为电动汽车的最大功率， Pev(t)为t时刻电动汽车 功率， 为电动汽车的最小SOC值， 为电动汽车的最大SOC值， Sev(t)为t时刻电动汽车的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115147007 A 3