【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源管理优化控制，特别涉及一种基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法。
技术介绍
1、随着可再生能源的不断发展和普及，如风能和太阳能等，能源行业面临着新的挑战和机遇。虽然可再生能源具有环保、可持续等优点，但其间歇性特性也给电网稳定性带来了挑战。随着太阳能和风能的波动性，电网需要能够灵活应对这些能源的波动，以确保电力供应的可靠性和稳定性。
2、在这种背景下，储能技术成为解决可再生能源波动性的关键技术之一。其中，电池储能系统是目前应用最广泛的一种技术，但是其能量密度和寿命等方面的限制使得其在某些场景下并不完全适用。为了克服这些限制并进一步提高能源储存的效率，电氢混合储能系统应运而生。电氢混合储能系统利用电力将水电解成氢气，并将其存储起来。在需要的时候，氢气通过燃料电池转化为电力。这种系统结合了电池储能系统和氢能技术的优势，具有高能量密度、长周期储存、零排放等特点，可以有效地弥补电池储能系统的不足，并提高整个能源系统的稳定性和可靠性。
3、现有技术虽然在电氢混合储能系统的优化方面取得了一定进展，但仍存在一些重要的缺陷，包括忽视氢储能系统和电池储能系统之间的技术差异以及缺乏对氢气实时市场价格的考虑。这些缺陷限制了系统的性能和经济效益，需要进一步的研究和改进来解决。具体的：
4、1.忽视了氢储能系统和电池储能系统之间的技术差异，没有建立合适的体现系统差异的模型，这种忽视可能导致优化策略不够精准，无法充分利用电氢混合储能系统的优势。
5、2.缺乏对氢气市场价格的考虑：电氢混合储能
技术实现思路
1、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，包括以下步骤：
2、构建基于电氢混合储能系统的混合整数规划数学模型；所述混合整数规划数学模型包括电池储能系统模块和氢储能系统模块；
3、获取所述电氢混合储能系统中的初始变量集合以及实时氢价；所述初始变量集合包括电氢混合储能系统中各设备的初始实时功率和初始决策变量；
4、根据所述实时氢价和所述初始变量集合获得所述电氢混合储能系统的总经济效益；
5、以所述总经济效益最大为目标，构建所述混合整数规划数学模型的目标函数；
6、采用滚动优化方法，以系统能量守恒为约束条件，求解所述混合整数规划数学模型；
7、根据所述混合整数规划数学模型的求解结果获得最终变量集合，所述最终变量集合包括电氢混合储能系统中各设备的最终实时功率和最终决策变量；
8、根据所述最终变量集合调度所述电氢混合储能系统。
9、进一步地，电池储能系统模块包括：
10、，
11、，
12、，
13、，
14、，
15、；
16、式中，为储能电池在t时刻的充电功率，为储能电池在t时刻的放电功率，为储能电池的最大充电功率，为储能电池的最大放电功率，为t时刻的储能电池功率，为储能电池的储存容量，为储能电池的功率损耗率，为滚动优化单位区间时长，为储能电池在t时刻的电量状态，为储能电池在（）时刻的电量状态，为储能电池的最小电量状态，为储能电池的最大电量状态；
17、氢储能系统模块包括：
18、，
19、，
20、 ；
21、式中，为从t时刻起增加时间内的氢气存储质量，为t时刻的氢气存储质量，为t时刻的氢气销售速率，为t时刻的氢气销售决策变量，为t时刻的电解生产速率，为t时刻的电解生产决策变量，为t时刻的燃料电池消耗速率，为t时刻的燃料电池消耗决策变量，为最大氢气存储质量，为t时刻的氢气充电状态，为最小氢气充电状态，为最大氢气充电状态。
22、进一步地，目标函数为：
23、；
24、；
25、；
26、式中，y为总经济效益，为滚动优化起始时间内的总动态氢能源市场中的利润，为滚动优化起始时间内的总运营成本，为t时刻的动态氢能源市场中的利润，为t时刻的运营成本，n为滚动优化单位区间总数量，为光伏均化电度成本，为风电均化电度成本，为t时刻的电网电力成本，为储能电池均化电度成本，为电解槽均化电度成本，为氢燃料电池均化电度成本，为t时刻的光伏功率，为t时刻的风电功率，为t时刻的电网购电功率，为t时刻的储能电池功率，为t时刻的电解槽功率，为t时刻的氢燃料电池功率，为t时刻的实时氢价，为t时刻的售氢量，为t时刻的氢气销售决策变量。
27、进一步地，求解所述混合整数规划数学模型获得的所述最终变量集合为：
28、；
29、式中，为t时刻的光伏功率，为t时刻的风电功率，为t时刻的电网购电功率，为t时刻的储能电池功率，为t时刻的电解槽功率，为t时刻的氢燃料电池功率，为t时刻的氢气销售决策变量，为t时刻的电解生产决策变量，为t时刻的燃料电池消耗决策变量。
30、进一步地，系统能量守恒为：
31、；
32、式中，为t时刻的光伏功率，为t时刻的风电功率，为t时刻的电网购电功率，为t时刻的储能电池功率，为t时刻的电解槽功率，为t时刻的氢燃料电池功率，为t时刻的系统电负荷功率。
33、进一步地，采用滚动优化方法求解混合整数规划数学模型的步骤为：
34、步骤s1：设置所述混合整数规划数学模型的输入数据；
35、步骤s2：初始化储能电池电量状态和氢气充电状态，设置当前时刻t和滚动优化结束时刻t；
36、步骤s3：设定滚动优化时间段为，求解所述混合整数规划数学模型；
37、步骤s4：令；并判断是否满足终止条件：，为滚动优化单位区间时长；
38、若不满足终止条件，则重复步骤s3；
39、若满足终止条件，则求解结束。
40、进一步地，所述输入数据包括所述初始变量集合以及所述实时氢价。
41、进一步地，在所述步骤s2中，所述当前时刻t为0时，所述滚动优化结束时刻t为24时，所述滚动优化单位区间时长为1小时。
42、进一步地，所述滚动优化单位区间总数量为：
43、；
44、式中，n为滚动优化单位区间总数量，t为滚动优化结束时刻，t为当前时刻，为滚动优化单位区间时长。
45、一种存储介质，包括存储的程序，程序运行时控制存储介质所在的设备执行基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法。
46、一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机可读指令，处理器用于运行计算机可读指令，计算机可读指令运行时执行基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法。
47、本专利技术的有益效果是：
48、1.本专利技术考虑时间差异性的调度优化：调度方法充分考虑了氢气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述电池储能系统模块包括：
3.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述氢储能系统模块包括：
4.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述目标函数为：
5.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，求解所述混合整数规划数学模型获得的最终变量集合为：
6.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述系统能量守恒为：
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，采用所述滚动优化方法求解所述混合整数规划数学模型的步骤为：
8.根据权利要求7所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述输入数据包括所述初始变量集合以及所述实时氢价。
9.根据权利要求7所述
10.根据权利要求4所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述滚动优化单位区间总数量为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述电池储能系统模块包括：
3.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述氢储能系统模块包括：
4.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，所述目标函数为：
5.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于，求解所述混合整数规划数学模型获得的最终变量集合为：
6.根据权利要求1所述的基于实时氢价的电氢混合储能系统调度方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张少华，沈钱锋，王宇帆，常艺馨，刘晓彤，张萌，毛瑞燕，吴静新，郑韫哲，
申请(专利权)人：中能智新科技产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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