[發(fā)明專利]電氫耦合微能網能量管理方法及裝置、電子設備、介質

在審

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• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115759683A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 陳哲;林達;李志浩;趙波
• 申請（專利權）人: 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
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/28;H02J3/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.電氫耦合微能網能量管理方法，其特征在于，包括：

在微能網中計及燃料電池用氫、電轉X用氫以及加氫車用氫的多樣化氫氣利用過程，建立電氫耦合微能網能量管理模型；

采用分段線性化及McCormick’s Envelope方法，將所述電氫耦合微能網能量管理模型中的非線性約束凸化；

采用模型預測控制方法滾動求解所述電氫耦合微能網能量管理模型，獲取電氫耦合微能網能量管理方案。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電氫耦合微能網能量管理模型，包括以下兩個部分：目標函數、約束條件；

(2.1)目標函數

所述目標函數包括：最小化微能網并網購電成本，最小化制氫設備、燃料電池、電化學儲能、壓縮機使用成本，最小化氫負荷削減懲罰；

(2.2)約束條件

所述約束條件包括：系統功率平衡約束，制氫設備啟停約束、出力約束、爬坡約束、電氫轉換約束，燃料電池啟停約束、出力約束、爬坡約束、氫電轉換約束，電化學儲能功率約束、能量約束，氫氣緩沖罐物質平衡約束，20MPa儲氫罐物質平衡約束，45MPa儲氫罐物質平衡約束，電轉X用氫約束，加氫車用氫約束。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電氫耦合微能網能量管理模型中的非線性約束凸化，包括：

(3.1)采用分段線性化方法凸化緩沖罐、20MPa儲氫罐及45MPa儲氫罐中氫氣流量最大值與始端氫氣壓力的非線性約束；

(3.2)采用McCormick’s Envelope方法凸化緩沖罐、20MPa儲氫罐及45MPa儲氫罐中氫氣流量與壓縮機啟停狀態(tài)的乘積雙線性項。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用模型預測控制方法滾動求解所述電氫耦合微能網能量管理模型，包括：

(4.1)日前根據可再生能源出力預測數據求解所述電氫耦合微能網能量管理模型，得到制氫設備與燃料電池的啟停狀態(tài)；

(4.2)日內根據實時可再生能源出力及制氫設備與燃料電池的啟停狀態(tài)，滾動修正電氫耦合微能網能量管理方案。

5.電氫耦合微能網能量管理裝置，其特征在于，包括：

模型生成模塊，用于建立電氫耦合微能網能量管理模型；

模型凸化模塊，用于凸化處理所述電氫耦合微能網能量管理模型；

模型求解模塊，用于采用模型預測控制方法滾動求解所述電氫耦合微能網能量管理模型，獲取電氫耦合微能網能量管理方案。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述電氫耦合微能網能量管理模型，包括以下兩個部分：目標函數、約束條件；

(6.1)目標函數

所述目標函數包括：最小化微能網并網購電成本，最小化制氫設備、燃料電池、電化學儲能、壓縮機使用成本，最小化氫負荷削減懲罰；

(6.2)約束條件

所述約束條件包括：系統功率平衡約束，制氫設備啟停約束、出力約束、爬坡約束、電氫轉換約束，燃料電池啟停約束、出力約束、爬坡約束、氫電轉換約束，電化學儲能功率約束、能量約束，氫氣緩沖罐物質平衡約束，20MPa儲氫罐物質平衡約束，45MPa儲氫罐物質平衡約束，電轉X用氫約束，加氫車用氫約束。

7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述電氫耦合微能網能量管理模型中的非線性約束凸化，包括：

(7.1)采用分段線性化方法凸化緩沖罐、20MPa儲氫罐及45MPa儲氫罐中氫氣流量最大值與始端氫氣壓力的非線性約束；

(7.2)采用McCormick’s Envelope方法凸化緩沖罐、20MPa儲氫罐及45MPa儲氫罐中氫氣流量與壓縮機啟停狀態(tài)的乘積雙線性項。