[發明專利]一種多類型儲能系統優化運行方法

有效

• 申請號: 202110954834.6
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113410854B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 陳哲;林厚飛;林高翔;金建新;廖鴻圖;林啟待;施亦治;林達;姜衍;張揚;洪彬峰;楊忠偉
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司平陽縣供電公司;平陽縣昌泰電力實業有限公司;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司溫州供電公司;溫州圖盛控股集團有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 李磊

1.一種多類型儲能系統優化運行方法，其特征在于，包括以下步驟：

輸入未來若干日的風光資源預測信息，利用蒙特卡洛法模擬生成若干隨機場景，根據離預測日的遠近為每日設置不同的標準差；利用蒙特卡洛法模擬生成若干隨機場景表示為：

式中：表示生成的場景，表示利用蒙特卡洛法生成隨機場景的函數，、分別為蒙特卡洛法模擬生成隨機場景的均值和標準差，其中選取風機和光伏出力的預測值作為均值，選取風機和光伏出力預測值的百分比作為標準差，其中第一天優化時，將第一天的標準差設置為預測值的10%，第二天的標準差設置為預測值的20%；進行第二天優化時，將第二天的標準差重新調整為預測值的10%，將第三天的標準差設置為預測值的20%；

采用K-means聚類算法將隨機場景縮減成典型場景；

建立電儲能模型、氫儲能模型、電轉氫模型以及氫燃料電池模型并設置約束條件，建立電儲能壽命模型以及碳排放指標模型；

根據上述場景及模型建立目標函數；

以成本總和最低為目標，對目標函數求解得到日前調度運行方案。

2.根據權利要求1所述的一種多類型儲能系統優化運行方法，其特征在于，所述電儲能模型包括：

電儲能t時刻的電量模型為：

式中：為t時刻的電儲能的電量；是上一時刻的電儲能的電量；為t時刻蓄電池的放電功率；為t時刻蓄電池的充電功率；為時間間隔；、分別為充電效率、放電效率；

電儲能出力約束為：

式中：為t時刻電儲能的充電功率；為電儲能的放電功率；、分別是電儲能充電功率最大值、放電功率最大值，、表示充電標志位、放電標志位，屬于變量，且充、放電不能同時進行；

電儲能每時刻電量都需要滿足電儲能電量上下限：

式中：、分別表示電儲能電量上限、下限；

同時，還需滿足每日結束時刻能量與初始時刻能量相等的約束：

。

3.根據權利要求2所述的一種多類型儲能系統優化運行方法，其特征在于，所述氫儲能模型包括：

t時刻氫儲能中氫氣狀態表示為：

式中：表示t時刻氫儲能中氫氣狀態，、分別表示t時刻氫儲能的充能功率、放能功率；、表示氫儲能的充能效率、放能效率；

氫儲能出力約束為：

式中：、分別表示氫儲能充能功率上限、下限；、分別表示氫儲能放能功率上限、下限；、分別表示充能功率標志位、放能功率標志位，屬于變量；表示氫儲能充、放能不能同時進行；

氫氣體積在每時刻需在氫儲能體積上限、下限內：

式中：、分別表示氫儲能體積上限、下限。

4.根據權利要求3所述的一種多類型儲能系統優化運行方法，其特征在于，所述電轉氫模型包括：

其中電轉氫為電轉氣第一階段，此過程能量轉化效率75%-85%，完整的電轉氣效率45%-65%；

電轉氫利用電解水產生氫氣，t時刻的產氫速率為：

式中：為t時刻的產氫速率；電解水裝置的轉換效率；為電解水裝置消耗的電功率；為氫氣的高位熱值，進行單位轉換；

其中，單位時間內的產氫速率即為產氫體積：

該式亦表示電轉氫出力約束。

5.根據權利要求4所述的一種多類型儲能系統優化運行方法，其特征在于，所述氫燃料電池模型包括：

氫燃料電池產生的電能與消耗的氫氣之間的關系為：

；

式中：為t時刻氫燃料電池產生的電能，為消耗的氫氣體積，為氫燃料電池的工作效率，該式亦表示氫燃料電池出力約束。