[發明專利]一種氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網調度方法

在審

• 申請號: 202010977570.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112290533A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 周泓;魏明奎;周全;蔡紹榮;江栗;路亮;梁文舉;沈力
• 申請（專利權）人: 國家電網公司西南分部
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/28;G06Q50/06;G06Q10/06;G06Q10/04
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

本發明公開一種氫能?天然氣混合儲能的綜合能源微電網調度方法，包括對基于氫能?天然氣混合儲能的綜合能源微電網中各單元的能源設備進行建模，并得出各單元運行初始信息；確定各單元的能量流動關系；基于環境成本和運行成本，建立優化調度模型；采用權重系數法，將多目標轉化為單目標；設定安全約束條件；在隨機分形搜素算法中結合差分算子，對所建立的優化調度模型尋優求解，獲得最優調度策略。本發明能夠對氫?天然氣混合儲能的綜合能源微電網系統得到兼具環保和經濟性的最優調度方案，保證氫能?天然氣混合儲能的綜合能源微電網的穩定高效運行；能夠有效提高收斂速度，防止算法陷入局部最優，降低系統運行成本優。

技術領域

本發明屬于微電網調度技術領域，特別是涉及一種氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網調度方法。

背景技術

近年來，隨著全球變暖和環境污染情況不斷加劇，節能減排觀念不斷深入人心，發展低碳、環保的清潔新能源成為大勢所趨。微電網是由分布式能源、負荷、儲能系統及中央控制裝置組成的有機整體，其具有規模小、控制調節迅速的特點，可在獨立運行和并網運行兩種模式之間靈活切換，是解決分布式可再生能源并入配網發展的有效途徑。

近年來，現有的綜合能源微電網，多采用光伏、風力等新能源構建微電網，但是光伏和風力均是輸出型能源，無法對電能進行有效存儲。目前常用的方法是采用蓄電池進行儲能，但是這種方式具有限制性，無法滿足存儲和運輸，無法保證能源的有效利用，造成了能源浪費。并且現有的綜合能源微電網的調度方法，無法獲取到氫-天然氣混合儲能的綜合能源微電網系統得到兼具環保和經濟性的最優調度，無法保證氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網的穩定高效運行。且計算時存在收斂變慢、精度降低等問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網調度方法，能夠對氫-天然氣混合儲能的綜合能源微電網系統得到兼具環保和經濟性的最優調度方案，保證氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網的穩定高效運行；能夠有效提高收斂速度，防止算法陷入局部最優，降低系統運行成本優。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網調度方法，包括：

步驟1：對基于氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網中各單元的能源設備進行建模，并得出各單元運行初始信息；確定氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網中各單元的能量流動關系；

步驟2：基于環境成本和運行成本，建立基于氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網的優化調度模型；采用權重系數法，將多目標轉化為單目標；設定氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網的安全約束條件；

步驟3：在隨機分形搜素算法中結合差分算子，對所建立的基于氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網的優化調度模型尋優求解，獲得最優調度策略。

進一步的是，所述氫能-天然氣混合儲能的綜合能源微電網包括電解制氫單元、燃料電池單元、氫轉天然氣單元、氫儲能單元、微型燃氣輪機單元、天然氣網絡和電氣網絡，所述天然氣網絡通過微型燃氣輪機單元產生電能供向電氣網絡，所述電解制氫單元從電氣網絡取電制氫供給氫儲能單元，所述氫儲能單元向燃料電池單元提供氫能供燃料電池單元產生電能供給電氣網絡，所述氫儲能單元通過氫轉天然氣單元將氫能轉換為天然氣能供給天然氣網絡；在所述電氣網絡還并聯連接有電網、風電機組單元和光伏發電單元，由電氣網絡向電負荷供電；所述氫儲能單元上連接有氫負荷，所述天然氣網絡上連接有燃氣負荷。