【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源系统调度优化设备，具体为一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法。
技术介绍
1、近年来，由于化石燃料的枯竭及其带来的环境挑战，风电和太阳能等可再生能源正逐渐成为我国能源供给的主体。由于能源需求的时空差异以及风光资源的不确定性，缺乏对风电和光伏的灵活管理，导致出现弃风弃光现象。综合能源系统(integrated energysystem,ies)作为一种电力、燃料、热能和制冷的综合应用系统，有效推动了可再生能源的广泛应用，并显著提升了能源的综合利用效率。然而，由于我国能源资源呈现“富煤、贫油、少气”的特点，对于以天然气为主要燃料的ies而言，天然气资源匮乏限制了ies发展。此外，高比例可再生能源的接入，加之现有储能技术的限制，尤其是长期储能能力不足与短期调节灵活性欠缺，给ies的安全与运行经济性带来了长期与短期的双重压力。
2、面对上述瓶颈，制氢技术的日趋成熟为ies的发展提供了新思路。氢能以其大容量、长周期储存的优势，在能源储存领域展现其巨大潜力。此外，氢能可以转化为多种形式的能源，从而满足不同能源系统需求，同时还进一步深化了电力、热力、交通、化工等能源系统之间的耦合关系，这预示着氢能将在未来能源体系中扮演更加重要的角色。针对配电网(inactive distribution networks,adn)与区域热网(district heat networks,dhn)的优化运行，将电能制热与电能制氢过程结合起来，可以提高系统经济性和安全性。
3、与太阳能光伏发电不同，风能的输
4、目前，处理不确定性问题的方法有随机规划法、场景分析法及鲁棒优化[16]等多种方法。随机规划法中的不确定性需求采用概率模型，以满足一定置信区间，但其需要依赖大量的不确定性信息来构建不确定变量的概率分布函数；场景分析法通过抽样和场景精简，将不确定性问题转化为确定性问题，但当场景数过多时，不但会增加计算的复杂性，还会缺乏有效的定量分析方法。相比上述两种方法，鲁棒优化法基于区间数理论，通过最大最小决策问题，实现不确定变量在最坏场景下的最优决策，对不确定性参数的需求信息较少。因此，提出一种考虑p2hh及源荷双重不确定性的ehgh-ies两阶段鲁棒优化调度方法尤为重要。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中现有技术存在的问题，本专利技术提供如下技术方案提供了一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，实现了能量的多级利用，提高了能源利用效率，不仅有助于风电的消纳，还增强了整个能源系统的灵活性，确保能源供应的稳定性和可靠性，技术方案为：
2、一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，包括以下步骤：
3、s1：建立电-热-气-氢综合能源系统模型，分析电-热-气-氢综合能源系统的多能互补特性及各能源形式之间的转换关系和耦合方式，
4、s2：根据电转氢-热系统的运行模式，建立电解槽的稳态模型，并基于热力学方程和物理反应原理建立电转氢-热系统运行模型，分析电转氢-热系统系统电压关系和能量关系；
5、电解槽为电-热-气-氢综合能源系统和电转氢-热系统共同设备；
6、s3：建立考虑源荷不确定性的电-热-气-氢综合能源系统两阶鲁棒优化运行模型，源荷不确定性包括风电和负荷的双重不确定性，并采用c&cg算法和kkt条件对所提模型进行转化与求解，优化多能流在电-热-气-氢综合能源系统中的分布。
7、优选的是,该电-热-气-氢综合能源系统包括风电、火电机组、燃气轮机、热电联产机组、电解槽和甲烷化装置，电转氢-热系统包括电解槽、储氢罐、热泵和热交换。
8、优选的是，综合能源系统中电能过剩时提供电解槽电源，电转氢-热系统系统能够将电解槽电解过程中释放的热能收集利用，通过热泵及热交换器传递至热力管网中，电转氢-热系统系统产生的氢气在满足氢负荷后，剩余部分将通过甲烷化装置转化为天然气，注入到天然气网络中。
9、优选的是，s2中，建立电解槽的稳态模型，求解电解槽的耗电功率、产氢速率及产生的热量之间的关系，根据电转氢-热系统中氢气和热能之间的能量分布关系，将电转氢-热系统的运行状态分为以下三种情况：热平衡状态、热输出状态和热输入状态；根据储氢罐的容量和即时消耗的氢气量计算氢负荷，根据氢负荷情况启动甲烷化装置。
10、优选的是，s3中，基于上述电-热-气-氢综合能源系统模型和电转氢-热系统运行模型建立考虑源荷不确定性的电-热-气-氢综合能源系统两阶鲁棒优化运行模型，该电-热-气-氢综合能源系统两阶鲁棒优化运行模型分为两阶段：
11、第一阶段确定系统内各供能设备的初步运行计划、与上级电网的电量交易策略，优化多能流在系统中的分布，以满足系统安全性与经济性要求；
12、第二阶段针对预测误差最大的“最坏场景”，对第一阶段的结果进行精细化调整，通过调节火电机组、热电联产机组、燃气轮机的出力以及负荷需求，优化多能流分布，以增强系统的鲁棒性，并将调整结果反馈至第一阶段，通过迭代优化，确保在所有可能的极端场景电-热-气-氢综合能源系统均能保持安全稳定运行。
13、本专利技术提供的技术方案的有益效果是：
14、1、本专利技术提出了一种含电转氢-热系统的综合能源系统的各设备优化调度方法，含电转氢-热系统能够根据需要调节氢气和热能的输出，这使得其在应对不同能源需求和负荷变化时具有更高的灵活性；含电转氢-热系统还可回收利用电解过程中产生的热能，减少了热能损失。
15、2、本专利技术考虑了风电出力和负荷需求的不确定性，提出了一种两阶段鲁棒调度方法，该方法考虑了多种极端场景，确保了系统在面临不确定性时仍能保持高度的安全性和可靠性。
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1.一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在,
2.根据权利要求1所述的一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在于,该电-热-气-氢综合能源系统包括风电、火电机组、燃气轮机、热电联产机组、电解槽和甲烷化装置，电转氢-热系统包括电解槽、储氢罐、热泵和热交换。
3.根据权利要求2所述的一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在于，综合能源系统中电能过剩时提供电解槽电源，电转氢-热系统系统能够将电解槽电解过程中释放的热能收集利用，通过热泵及热交换器传递至热力管网中，电转氢-热系统系统产生的氢气在满足氢负荷后，剩余部分将通过甲烷化装置转化为天然气，注入到天然气网络中。
4.根据权利要求1所述的一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在于，S2中，建立电解槽的稳态模型，求解电解槽的耗电功率、产氢速率及产生的热量之间的关系，根据电转氢-热系统中氢气和热能之间的能量分布关系，将电转氢-热系统的运行状态分为以下三种情况：热平衡状态、热输出状态和热输入状态；根据储氢罐的容量和即时消耗的氢
5.根据权利要求1所述的一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在于，S3中，基于上述电-热-气-氢综合能源系统模型和电转氢-热系统运行模型建立考虑源荷不确定性的电-热-气-氢综合能源系统两阶鲁棒优化运行模型，该电-热-气-氢综合能源系统两阶鲁棒优化运行模型分为两阶段：
...【技术特征摘要】
1.一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在,
2.根据权利要求1所述的一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在于,该电-热-气-氢综合能源系统包括风电、火电机组、燃气轮机、热电联产机组、电解槽和甲烷化装置，电转氢-热系统包括电解槽、储氢罐、热泵和热交换。
3.根据权利要求2所述的一种含电转氢-热系统的综合能源系统鲁棒优化调度方法，其特征在于，综合能源系统中电能过剩时提供电解槽电源，电转氢-热系统系统能够将电解槽电解过程中释放的热能收集利用，通过热泵及热交换器传递至热力管网中，电转氢-热系统系统产生的氢气在满足氢负荷后，剩余部分将通过甲烷化装置转化为天然气，注入到天然气网络中。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，王静，孙勇，时雨，周瑞，马克睿，王雨薇，常量，李博强，楚云飞，孙海航，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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