[發明專利]一種考慮電氫協調的微網調度方法

有效

• 申請號: 202111335586.3
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114156868B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 左冠林;郭紅霞;徐嘉啟;張紅玉;譚鍵權;練文廣;周遠波;黃健光;代銀鈴;譚健東;陳翠芳;崔愛欣
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;江門明浩電力工程監理有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;H02J3/28;H02J15/00;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 周春麗

本發明公開了一種考慮低碳制氫的微網電氫協調調度方法。所述方法包括以下步驟：獲取微網系統中的數據；形成電氫協調調度計劃；計算分析依據調度計劃調度后微網系統的功率平衡情況；依據所得棄風棄光功率和負荷缺額功率，修正可再生能源機組出力或削減負荷以實現微網系統的功率平衡，完成微網電氫協調調度。本發明通過可再生能源發電和向上級配電網購低價電降低電解制氫的用電成本，提高了微網經濟性的同時實現了可再生能源機組并網的緩沖，且作為簡單邏輯準則可簡單快速地布置到微網中，同時方便后續維護，利于工程實現。

技術領域

本發明涉及多能協調調度領域，尤其涉及一種考慮電氫協調的微網調度方法。

背景技術

隨著我國為實現“碳達峰，碳中和”目標而不斷優化能源結構，提高可再生能源的比例，可再生能源機組數量正在不斷提高，但由于可再生能源機組出力的不連續性和不確定性，若直接接入現有電網結構將會對電網穩定性造成強烈的沖擊，故將可再生能源作為微網的能量來源，經過微網內部協調進行就地消納再接入電網，實現緩沖式的能量交互將是未來能源行業探索的重點方向之一。

近年來有不少國內外學者提出將不確定性較強的可再生能源通過電解水的形式以氫和氨形式儲存起來，一方面實現能源的固化和可控，另一方面取代只能進行短期能量存儲的電儲能形式采用可長期存儲的化學儲能形式，在更大的時間尺度上實現能量的平衡。綜上，配置有可再生能源機組、電儲能裝置、制氫裝置在內的微網系統將是未來微網的發展形式之一，故在此系統基礎上如何實現多種能量的協調調度轉化將是這一領域的技術關鍵點。

現有國內外研究對于考慮低碳制氫的微網系統的多能協調調度策略研究較少，且調度方法如發明《一種電-氫多能互補直流微電網協調調度方法》(CN201910686893.2)均是考慮通過運籌學以調度成本最低為目標確定各設備的出力情況，但一方面已有調度方法未考慮在電力現貨市場的情況下，微網能夠購買電網低價電制氫以提高經濟性，另一方面調度結果需要更新計算，會出現算力不足導致復雜調度情況下無法及時求得調度結果的情況，因此現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的是提供一種考慮電氫協調的微網調度方法，通過設置簡單的邏輯準則實現各設備實現多種能源形式的轉換，并且在電力現貨市場環境下，微網能夠購買電網低價電制氫以緩解低價時段大電網供需不平衡，同時通過低價電制高價氫提高微網經濟性，另外通過邏輯準則能夠減少部署難度和復雜度，實現調度方法的快速部署和調用。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

一種考慮低碳制氫的微網電氫協調調度方法，適用于配置有可再生能源機組、電儲能裝置和制氫裝置的微網系統，可再生能源機組包括光伏機組和風電機組；所述微網系統考慮將富余的風光出力轉換成氫能儲存后進行售賣；

所述微網電氫協調調度方法包括以下步驟：

S1、獲取微網系統中已配置的光伏機組、風電機組的日前預測出力數據，同時獲取微網系統內負荷日前預測數據，并且獲取預測電價數據；

S2、計算微網系統的不平衡功率，依據不平衡功率和預測電價數據通過邏輯準則判斷分析得到制氫裝置、電儲能裝置的出力計劃，同時確定微網系統與上級配電網的聯絡線交互功率，形成電氫協調調度計劃；

S3、依據電氫協調調度計劃計算分析依據調度計劃調度后微網系統的功率平衡情況，若經電氫協調調度后微網系統內仍存在不平衡，則計算所得棄風棄光功率和負荷缺額功率，并執行步驟S4，否則完成微網電氫協調調度；

S4、依據所得棄風棄光功率和負荷缺額功率，修正可再生能源機組出力或削減負荷以實現微網系統的功率平衡，完成微網電氫協調調度。

進一步地，步驟S1中，所述日前預測出力數據以15分鐘為最小時間間隔獲取，24h共日前預測出力數據獲取96個數據點。

進一步地，步驟S2中，所述邏輯準則共有兩個主要的判斷依據：不平衡功率和相對電價情況；