[發明專利]一種電氫熱融合微網的半實物仿真系統設計方法

在審

• 申請號: 202110557487.3
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113282010A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 汪飛;葛臻;郭慧;龔丹丹
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 賈耀淇

1.一種電氫熱融合微網的半實物仿真系統設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將仿真模型和實際物理裝置進行合理耦合，對實際物理裝置采用縮放方法進行控制，構建電氫熱融合微網的半實物仿真系統；

步驟2、構建電氫熱融合微網的運行優化模型，同時采用差分進化混合粒子群算法對運行優化模型進行求解，實現對所述半實物仿真系統的優化控制；

步驟3：搭建基于LabVIEW的本地監控平臺以及遠程監控平臺對優化結果進行實時展示。

2.如權利要求1所述的電氫熱融合微網的半實物仿真系統設計方法，其特征在于，步驟1中，將電網模擬器、光伏模擬器、負載模擬器、電池模擬器、風機模擬器通過物理裝置多端口變換器連接并組成物理平臺。

3.如權利要求2所述的電氫熱融合微網的半實物仿真系統設計方法，其特征在于，步驟1中，采用標幺值應用縮放方法對物理裝置進行控制，以使半實物仿真系統的應用不會受限于物理裝置固定的電壓/功率等級。

4.如權利要求1所述的電氫熱融合微網的半實物仿真系統設計方法，其特征在于，步驟2中運行優化模型，以半實物仿真系統總成本最低、且考慮半實物仿真系統及其設備運行約束。

5.如權利要求4所述的電氫熱融合微網的半實物仿真系統設計方法，其特征在于，以半實物仿真系統總成本最低由初始建設成本、運行維護成本、購/售電成本和環境成本構成，目標函數如下：

其中，f為微網日運行總成本；f_con為初始建設成本；f_ope為設備的固定日運行維護費用；f_buy為購/售電費用；表示環境成本，為電網購電所產生的排放物治理費；

系統初始建設成本，具體表達式為

其中，k表示某種設備；Ω^k為設備類型集合；為k的單位容量初始安裝成本；P_k為k的安裝容量；R_k為設備k的等年值因子，r為年利率，y_k為設備k的使用年限；ES為蓄電裝置；TS為蓄熱裝置；HS為儲氫裝置；PV為光伏機組；WT為風電機組；

系統運行維護成本，具體表達式為

其中，為設備k的單位輸出功率的運行維護成本；P_k,t為設備k的實際輸出功率；

購/售電費用，具體表達式為

其中，C_b(t)為購電電價，元/(kW·h)；C_s(t)為售電價格，元/(kW·h)；P_e(t)為電網與微網的交互功率，P_e(t)＞0代表向電網購電，P_e(t)＜0表示向電網售電；ρ為0/1變量，表征微網購/售電狀態，0表示向電網購電，1表示向電網售電；

系統環境成本，具體表達式為

其中，γ為碳稅；α為向電網購/售電的碳排放強度。