[發明專利]以氫能為核心的綜合能源微網日前運行調度方法及系統

有效

• 申請號: 202010543347.6
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111738503B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 葉斌;朱劉柱;尹晨旭;張理;王寶;劉麗;劉洪;李吉峰;楊娜;任曦駿;楊敏;馬燕如;邵筱宇
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q30/0283;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳天融專利代理事務所(普通合伙) 44628
• 代理人: 張莉

1.一種以氫能為核心的綜合能源微網日前運行調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100、基于以氫能為核心的綜合能源微網規劃與供能信息，獲取負荷需求數據、可再生能源出力預測數據、設備類型以及設備型號數據；

S200、基于S100獲取的數據，通過預先構建的綜合能源微網運行調度模型對以氫能為核心的綜合能源微網內的源荷進行匹配，并進行運行調度，得到經濟性最優的運行策略；

所述步驟S200中的預先構建的綜合能源微網運行調度模型的構建步驟如下：

S201、建立以氫能為核心的綜合能源微網的架構，并確定以氫能為核心的綜合能源微網內的設備構成以及微網系統；

S202、建立設備能效與經濟性模型，針對以氫能為核心的綜合能源微網內的設備分別從能效出力以及經濟性分析兩個層面建立模型；

S203、基于S202，以日內調度經濟性最優為目標函數，建立以氫能為核心的綜合能源微網運行調度模型；

所述S202建立設備能效與經濟性模型，針對以氫能為核心的綜合能源微網內的設備分別從能效出力以及經濟性分析兩個層面建立模型；包括：

對氫能三聯供系統進行發電、制冷與制熱的能效建模，電堆的輸出電熱功率和電熱效率表示如下：

式(1)-(2)中，μ_f為燃料利用率；V_cell為單個電池的輸出電壓；LHV為氫氣低熱值對應的等效電壓；η_FC·H和η_FC·E分別為熱效率和電效率；

氫三聯供系統的制冷功率如下：

式(3)中，Q_FC.C為氫三聯供系統的制冷功率；h₁和h₂分別為蒸發器出口蒸汽的比焓和進入冷凝器制冷蒸汽的比焓，q_G為發生器單位質量的熱負荷，μ為用于制冷的余熱占比；

對氫能三聯供系統進行運行經濟性建模，氫能三聯供系統的調度運行成本為：

式(4)中，k_FC為氫能三聯供系統的運維成本系數；Δt為調度時間間隔；N為調度時段總數；Q_FC.E、Q_FC.H、Q_FC.C分別為氫能三聯供系統的發電、制冷與制熱的功率；C_FC(t)為t時刻氫能三聯供系統的運維成本。

2.根據權利要求1所述的以氫能為核心的綜合能源微網日前運行調度方法，其特征在于：所述S202、建立設備能效與經濟性模型，針對以氫能為核心的綜合能源微網內的設備分別從能效出力以及經濟性分析兩個層面建立模型；

還包括：

對電解制氫設備進行能效建模，電解制氫的效率為：

式(5)中，η_H2t為電解制氫設備的效率；為標準條件下的氫氣的高熱值；k₂′為壓力系數；η_f為法拉第效率；k₁＝0.001(W-kW)；F為法拉第常數；V_cell,t為運行電壓；

對電解制氫設備進行運行經濟性建模，電解制氫設備的調度運行成本為：

式(6)中，k_H2為電解制氫設備的運維成本系數；Δt為調度時間間隔；N為調度時段總數；P_H2(t)為t時刻電解制氫設備的輸出功率；C_H2(t)為t時刻電解制氫設備的運維成本。