[發明專利]一種碳中和場景下煉油廠氫氣網絡的優化調度方法

在審

• 申請號: 202210127764.1
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114676958A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 洪小東;廖祖維;楊遙;黃正梁;孫婧元;蔣斌波;王靖岱;陽永榮;任玉;葛世軼;賈挺豪;范澍遠;余云波
• 申請（專利權）人: 浙江大學杭州國際科創中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G06F30/20
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種碳中和場景下煉油廠氫氣網絡的優化調度方法，其特征在于，包括：

步驟1、獲取煉油廠氫氣網絡的固定參數與待優化參數，所述待優化參數包括供氫模塊的產氫量，煉油廠模塊的氫氣公用工程消耗量，煉油廠氫氣網絡中的氣體流量、氣體中氫氣濃度以及供氫模塊與煉油廠模塊的碳排放量；

步驟2、通過人工智能算法建立煉油廠氫氣網絡的代理模型，所述代理模型用于統計目標煉油廠氫氣網絡的可再生電隨時間變化情況、電網價格波動情況以及煉油廠各單元耗氫波動情況；

步驟3、基于所述代理模型統計獲得的數據，建立多目標優化模型，其目標函數為最小優化組合函數，具體公式如下：

Min OBJ＝w₁×TAC+w₂×TCO₂–w₃×ST

其中，OBJ為目標函數，TAC為煉油廠氫氣網絡的年度總費用，TCO₂為煉油廠氫氣網絡的年度總碳排放量，ST為煉油廠氫氣網絡的網絡穩定性指標，w₁，w₂以及w₃為權重指數；

步驟4、在所述多目標優化模型中加載煉油廠氫氣網絡的約束條件，所述約束條件包括：低碳氫氣公用工程約束，總氫氣公用工程約束以及各供氫來源工程約束；

步驟5、對所述目標函數展開隨機規劃，將煉油廠氫氣網絡的固定參數與待優化參數帶入目標函數中進行求解，在所述約束條件下反復調整待優化參數，使目標函數的解趨向最小值；

步驟6、當目標函數的解為最小值時，輸出待優化參數，作為煉油廠氫氣網絡的優化調度方案。

2.根據權利要求1所述的優化調度方法，其特征在于，所述步驟1中的固定參數包括煉油廠的地理位置信息，可用回用氫、耗氫流量以及氫氣濃度。

3.根據權利要求1所述的優化調度方法，其特征在于，所述步驟1中的供氫模塊包括化石燃料制氫廠，電解制氫廠以及為電解制氫廠提供電力的新能源電廠與儲電站。

4.根據權利要求1所述的優化調度方法，其特征在于，所述步驟3中的網絡穩定性指標包括在險值、條件在險值以及最壞條件在險值。

5.根據權利要求1所述的優化調度方法，其特征在于，所述步驟3中的年度總費用TAC與年度總碳排放量TCO₂的具體公式如下：

其中，FLC_s,t表示第s個電解制氫廠在t時刻所生產氫氣的流量，clc_s表示電解制氫廠所生成氫氣費用，FHC_s″,t表示第s″個化石燃料制氫廠在t時刻所生產氫氣的流量，chc_s″表示化石燃料制氫廠所生成氫氣費用，FUT_t表示在t時刻外購的氫氣公用工程，cu表示外購氫氣公用工程費用；

其中，efhc_s″表化石燃料制氫廠所生成氫氣碳足跡，efu表示外購氫氣公用工程碳足跡，PG_t表示電網在t時刻的供電量，efp表示電網電力碳足跡。