[發明專利]風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控方法

有效

• 申請號: 202110696174.6
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113471948B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 呂項羽;王佳蕊;李德鑫;田春光;鄧衛;張海鋒;張家郡;莊冠群;裴瑋;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（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司電力科學研究院;吉林省電力科學研究院有限公司;中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J1/10;H02J1/14;H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J4/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

本發明涉及一種風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控方法，具體包括如下步驟：步驟1：基于風光儲互補制氫交直流系統的歷史運行數據形成專家庫并推理預測，預測當前時刻t的儲能裝置功率理論值；步驟2：基于步驟1預測的當前時刻t的儲能裝置功率理論值進行自適應管控。本發明提出風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控方法，減少系統控制復雜度，實現復雜工況下系統的自適應管控，并同時確保高效、平穩制氫。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其是一種風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控方法。

背景技術

現階段風/光互補制氫技術通常采用可再生能源交流匯集的方式，制氫過程中存在多個交-直-交變換環節，降低了整體運行效率，這些成為制約風/光互補制氫高效運行的關鍵技術問題與難題。分布式能源直流匯集與柔性直流互聯是減少變換環節、提高系統整體運行效率的重要途徑，以氫能為支撐、直流為互聯網架，構建風能、太陽能等分布式可再生能源與氫能互補高效利用的風光儲互補制氫交直流系統，在滿足高效制氫需求的同時，充分發揮氫能的柔性調控作用、實現對可再生能源的充分消納和經濟利用。

圖1描述了風光儲互補制氫交直流系統的典型結構，其中單個交流系統AC通過電壓源型換流站(voltage-source converter,VSC)與直流網絡互聯，其中，VSC1,…,VSC2,…,VSCn的交流側分別接入AC1,…,AC2,…,ACn，與此同時，VSC1,…,VSC2,…,VSCn的直流側經直流線路接入直流母線。直流網絡可集成光伏發電、風力發電、儲能裝置、以及制氫負載等，當設備的直流電壓與直流母線電壓等級不匹配時，可以配置相應的DC/DC變換器進行適配。

在制氫過程中，可再生能源功率可能出現寬功率波動，而制氫負荷也會出現復雜工況，在運行過程中，如何利用已有的歷史運行數據來充分挖掘其蘊含的經驗知識，快速生成風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控指令，如儲能裝置功率指令，成為一項具有理論和現實意義的關鍵技術。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控方法，減少系統控制復雜度，實現復雜工況下系統的自適應管控，并同時確保高效、平穩制氫。本發明提出的技術可以有效彌補現有缺陷，有利于實現風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控，有效應對復雜工況，應用前景廣闊。

本發明提供一種風光儲互補制氫交直流系統的自適應管控方法，具體包括如下步驟：

步驟1：基于風光儲互補制氫交直流系統的歷史運行數據形成專家庫并推理預測，預測當前時刻t的儲能裝置功率理論值；

步驟2：基于步驟1預測的當前時刻t的儲能裝置功率理論值進行自適應管控。

進一步的，所述步驟1：基于風光儲互補制氫交直流系統的歷史運行數據形成專家庫并推理預測，預測當前時刻t的儲能裝置功率理論值；具體包括：

步驟1.1、結合風光儲互補制氫交直流系統的歷史運行數據形成專家庫矩陣，其中包含N條記錄，則第n條記錄表示為RE_n＝{P_W,n，P_P,n，P_H,n，S_n，P_E,n}，其中P_W,n代表第n條記錄的風力發電功率，P_P,n代表第n條記錄的光伏發電功率，P_H,n代表第n條記錄的制氫負荷功率，S_n代表第n條記錄的儲能裝置SOC，P_E,n代表第n條記錄的儲能裝置功率；

步驟1.2、迭代計算當前時刻t的記錄R(t)與專家庫矩陣縮減后的矩陣R_n之間的距離D_n，從n＝1開始，重復1.2.1-1.2.3過程，直到n＝N計算結束；