[發(fā)明專利]可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)能量路由管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110696173.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113471963B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德鑫;王佳蕊;呂項(xiàng)羽;田春光;裴瑋;張家郡;張海鋒;莊冠群;鄧衛(wèi);李成鋼;王偉;陳璟毅;劉暢;高松;孟濤;蔡麗霞;張懿夫;冷俊;張鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院;吉林省電力科學(xué)研究院有限公司;中國(guó)科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J15/00;H02J1/00;H02J1/10;H02J1/14;H02J4/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

本發(fā)明涉及一種可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)能量路由管理方法，包括如下步驟：獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的風(fēng)力發(fā)電功率P_W，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的光伏發(fā)電功率P_P，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的制氫負(fù)荷功率P_H，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互功率P_G，以及上網(wǎng)售電價(jià)格α₁、制氫收益價(jià)格β₁；步驟1：判斷前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E，當(dāng)確定儲(chǔ)能單元輸出功率時(shí)，進(jìn)一步根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互功率P_G對(duì)前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E進(jìn)行調(diào)整；步驟2：判斷前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E，當(dāng)確定儲(chǔ)能單元吸收功率時(shí)，進(jìn)一步根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互功率P_G對(duì)前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E進(jìn)行調(diào)整。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其是一種可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)能量路由管理方法。

背景技術(shù)

氫能逐漸成為全球范圍內(nèi)舉足輕重的重要載體，其儲(chǔ)存與應(yīng)用技術(shù)收到了廣泛關(guān)注。目前，科技部國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃將風(fēng)/光互補(bǔ)制氫列為重點(diǎn)專項(xiàng)進(jìn)行科研攻關(guān)，國(guó)家能源投資集團(tuán)、國(guó)家電網(wǎng)有限公司、中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司、華能集團(tuán)以及河北建設(shè)投資集團(tuán)等機(jī)構(gòu)也相應(yīng)開(kāi)展了風(fēng)/光互補(bǔ)制氫關(guān)鍵技術(shù)的研究及示范，河北建設(shè)投資集團(tuán)開(kāi)發(fā)了位于張家口的河北省重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)內(nèi)首個(gè)風(fēng)電制氫工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目—沽源風(fēng)電10MW制氫綜合利用示范項(xiàng)目；中國(guó)節(jié)能環(huán)保集團(tuán)公司在張家口張北縣開(kāi)展了分布式可再生能源的風(fēng)/光互補(bǔ)制氫技術(shù)，制氫功率為100kW。相關(guān)成果涵蓋了集中式、分布式等多樣化的風(fēng)/光互補(bǔ)制氫技術(shù)路線和利用方式。

圖1描述了可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)，交流系統(tǒng)AC通過(guò)電壓源型換流站(voltage-source converter,VSC)與直流網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，其中，VSC交流側(cè)接入AC，與此同時(shí)，VSC的直流側(cè)提供直流母線。直流母線可以集成光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能單元、以及制氫負(fù)載等。

可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，其并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)通常需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度與能量管理，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較小時(shí)，調(diào)用復(fù)雜的潮流優(yōu)化算法將導(dǎo)致開(kāi)發(fā)工作量驟升。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)能量路由管理方法，考慮到實(shí)際的約束條件和目標(biāo)函數(shù)可能較為簡(jiǎn)單，利用相對(duì)簡(jiǎn)化的能量路由規(guī)則，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理、進(jìn)而支撐不同工況下的系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)能量路由管理方法，包括如下步驟：

獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的風(fēng)力發(fā)電功率P_W，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的光伏發(fā)電功率P_P，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的制氫負(fù)荷功率P_H，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E，當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互功率P_G，以及上網(wǎng)售電價(jià)格α₁、制氫收益價(jià)格β₁；

步驟1：判斷前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E，當(dāng)確定儲(chǔ)能單元輸出功率時(shí)，進(jìn)一步根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互功率P_G對(duì)前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E進(jìn)行調(diào)整；

步驟2：判斷前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E，當(dāng)確定儲(chǔ)能單元吸收功率時(shí)，進(jìn)一步根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的可再生能源氫能微網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互功率P_G對(duì)前運(yùn)行時(shí)刻的儲(chǔ)能功率P_E進(jìn)行調(diào)整。

有益效果：