含氢储能综合能源系统优化运行方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种含氢储能综合能源系统优化运行方法、装置、设备及介质，本方法以总运行成本最低为目标函数构建综合能源系统优化运行模型，该综合能源系统优化运行模型满足能量供需平衡约束、电网交互功率约束和可调参数p鲁棒性约束；对综合能源系统优化运行模型求解，得到综合能源系统优化调度结果。本发明专利技术可以指导综合能源系统调度计划的制定，提升综合能源系统运行的灵活性，为可再生能源创造更多的消纳空间，并显著地降低系统的运行成本和投资成本。资成本。资成本。

【技术实现步骤摘要】
含氢储能综合能源系统优化运行方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于综合能源系统优化调度领域，具体涉及一种含氢储能综合能源系统优化运行方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着新能源发电量逐年上升和终端用能灵活性增大，电力系统运行的复杂性和多样性剧增，源荷双侧存在的不确定性因素引发综合能源系统运行策略与实际工程应用效果产生偏差，系统安全稳定运行受到了极大威胁。目前，国内外对于综合能源系统的研究主要集中于提升系统经济性，针对提升系统抗风险能力的鲁棒性研究还比较缺乏，对系统中存在的源荷不确定性程度对优化结果的影响程度还未进行准确的量化分析研究。同时，现有的综合能源系统可靠性指标及评估方法难以兼顾负荷热惯性问题以及热用户的用能本质，将热负荷直接等价为用电量的做法往往会忽略热惯性的影响，使得优化结果在实际运行中存在一定误差，难以考虑用户用能满意度且灵活性较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种含氢储能综合能源系统优化运行方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中现有的综合能源系统可靠性指标及评估方法难以兼顾负荷热惯性问题以及热用户的用能本质，将热负荷直接等价为用电量的做法往往会忽略热惯性的影响，使得优化结果在实际运行中存在一定误差，难以考虑用户用能满意度且灵活性较差的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种含氢储能综合能源系统优化运行方法，包括如下步骤：
[0006]确定含氢储能综合能源系统的各个运行成本；
[0007]根据所述各个运行成本构建综合能源系统优化运行模型；其中，所述综合能源系统优化运行模型是以总运行成本最低为目标函数；
[0008]确定所述综合能源系统优化运行模型的约束条件，所述约束条件包括能量供需平衡约束、电网交互功率约束和可调参数p鲁棒性约束；
[0009]根据所述约束条件求解所述综合能源系统优化运行模型，得到综合能源系统优化调度结果。
[0010]进一步的，所述确定含氢储能综合能源系统的各个运行成本的步骤中，所述各个运行成本包括氢储系统运行成本、新能源发电弃风光惩罚成本、CHP运行成本、ASHP的运行成本、储热罐的运行成本、热负荷调节成本、电负荷调节成本和电网交互成本。
[0011]进一步的，所述热负荷调节成本C
HL
如下：
[0012][0013]式中，c
HL
为单位热负荷调节成本，T
sat
为室内最舒适温度，T
in
(n,t)为t时段第n类房屋的室内温度。
[0014]进一步的，所述t时段第n类房屋的室内温度T
in
(n,t)如下：
[0015][0016]式中，T
in
(n,t
‑
1)为t
‑
1时段第n类房间的室内温度；R(n)为第n类房间的热阻参数；T
out
(t)为t时段的室外温度；C(n)为第n类房间的热容参数；H
gain
(n,t)为t时段n类房间的得热功率。
[0017]进一步的，所述t时段n类房间的得热功率H
gain
(n,t)为t时段n类房间的供热状态变量、第n类房间的供热功率、t时段第n类房间的太阳辐射热量以及t时段第n类房间内人和用电器的散热功率之和。
[0018]进一步的，所述可调参数p鲁棒性约束表示如下：
[0019]F(X)≤(1+p)F
*
[0020]式中，F(X)为目标函数；F
*
为理想情况时的目标函数值；p为鲁棒参数。
[0021]进一步的，所述求解所述综合能源系统优化运行模型，得到综合能源系统优化调度结果的步骤中，采用YALMIP调用CPLEX求解所述综合能源系统优化运行模型。
[0022]第二方面，本专利技术提供了一种含氢储能综合能源系统优化运行装置，包括：
[0023]运行成本确定模块，用于确定含氢储能综合能源系统的各个运行成本；
[0024]模型构建模块，用于根据所述各个运行成本构建综合能源系统优化运行模型；其中，所述综合能源系统优化运行模型是以总运行成本最低为目标函数；
[0025]约束确定模块，用于确定所述综合能源系统优化运行模型的约束条件，所述约束条件包括能量供需平衡约束、电网交互功率约束和可调参数p鲁棒性约束；
[0026]求解模块，用于根据所述约束条件求解所述综合能源系统优化运行模型，得到综合能源系统优化调度结果。
[0027]进一步的，所述运行成本确定模块中，所述各个运行成本包括氢储系统运行成本、新能源发电弃风光惩罚成本、CHP运行成本、ASHP的运行成本、储热罐的运行成本、热负荷调节成本、电负荷调节成本和电网交互成本。
[0028]第三方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上所述的含氢储能综合能源系统优化运行方法。
[0029]第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有至少一个指令，至少一个指令被处理器执行时实现如上所述的含氢储能综合能源系统优化运行方法。
[0030]与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：
[0031]本专利技术提供的含氢储能综合能源系统优化运行方法，以总运行成本最低为目标函
数构建综合能源系统优化运行模型，该综合能源系统优化运行模型满足能量供需平衡约束、电网交互功率约束和可调参数p鲁棒性约束；对综合能源系统优化运行模型求解，得到综合能源系统优化调度结果。本专利技术可以指导综合能源系统调度计划的制定，提升综合能源系统运行的灵活性，为可再生能源创造更多的消纳空间，并显著地降低系统的运行成本和投资成本。
[0032]本专利技术提供的含氢储能综合能源系统优化运行方法，综合能源系统优化运行模型涵盖了用户侧热需求精细化模型、综合能源系统中源荷双侧存在的不确定性、p参数可调鲁棒优化方法；能够在考虑综合能源系统源荷双侧不确定性的情况下求得最优供用能策略，并量化不确定性程度与运行成本的关联关系；基于温度的供热优化方法相对于基于热负荷的供热优化方法更具灵活性，能够针对用户实际情况灵活地调整供热方案。
附图说明
[0033]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0034]图1为本专利技术实施例一种含氢储能综合能源系统优化运行方法的流程图；
[0035]图2为本专利技术实施例中电、热需求的示意图；
[0036]图3为本专利技术实施例中总成本随鲁棒参数p变化示意图；
[0037]图4为本专利技术实施例一种含氢储能综合能源系统优化运行装置的结构框图；
[0038]图5为本专利技术实施例一种电子设备的结构框图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氢储能综合能源系统优化运行方法，其特征在于，包括如下步骤：确定含氢储能综合能源系统的各个运行成本；根据所述各个运行成本构建综合能源系统优化运行模型；其中，所述综合能源系统优化运行模型是以总运行成本最低为目标函数；确定所述综合能源系统优化运行模型的约束条件，所述约束条件包括能量供需平衡约束、电网交互功率约束和可调参数p鲁棒性约束；根据所述约束条件求解所述综合能源系统优化运行模型，得到综合能源系统优化调度结果。2.根据权利要求1所述的含氢储能综合能源系统优化运行方法，其特征在于，所述确定含氢储能综合能源系统的各个运行成本的步骤中，所述各个运行成本包括氢储系统运行成本、新能源发电弃风光惩罚成本、CHP运行成本、ASHP的运行成本、储热罐的运行成本、热负荷调节成本、电负荷调节成本和电网交互成本。3.根据权利要求2所述的含氢储能综合能源系统优化运行方法，其特征在于，所述热负荷调节成本C
HL
如下：式中，c
HL
为单位热负荷调节成本，T
sat
为室内最舒适温度，T
in
(n,t)为t时段第n类房屋的室内温度。4.根据权利要求3所述的含氢储能综合能源系统优化运行方法，其特征在于，所述t时段第n类房屋的室内温度T
in
(n,t)如下：式中，T
in
(n,t
‑
1)为t
‑
1时段第n类房间的室内温度；R(n)为第n类房间的热阻参数；T
out
(t)为t时段的室外温度；C(n)为第n类房间的热容参数；H
gain
(n,t)为t时段n类房间的得热功率。5.根据权利要求4所述的含氢储能综合能源系统优化运行方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹晴，孟珺遐，李德智，王林，董云飞，柳楠，张雅纯，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：