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龍圖騰網(wǎng)恭喜國網(wǎng)上海市電力公司;湖南工業(yè)大學(xué)申請的專利一種含電-氫-電能源樞紐的綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119130069B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-04發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202411285290.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06Q10/0631；該發(fā)明授權(quán)一種含電-氫-電能源樞紐的綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法是由竇真蘭;張春雁;姜飛;張曉嘉;李子康;李中豪;何東;蘭征;郟琨琪;孫辰;趙雅婷設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-09-13向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種含電-氫-電能源樞紐的綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種含電?氫?電能源樞紐的綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，涉及能源轉(zhuǎn)換效率分析技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有含電?氫?電能源樞紐的綜合能源系統(tǒng)調(diào)度方式難以保證電網(wǎng)供需平衡的問題。該方法包括：以含電?氫?電轉(zhuǎn)換樞紐的綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行總利潤最大化為目標(biāo)構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)；以電氫耦合系統(tǒng)的功率平衡約束、電制氫功率約束、功率上下限約束、柔性負(fù)荷需求響應(yīng)約束、氫能流平衡約束為約束構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的約束條件；求解所述綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型，得到綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度策略。

本發(fā)明授權(quán)一種含電-氫-電能源樞紐的綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種含電-氫-電能源樞紐的綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述方法包括：以含電-氫-電轉(zhuǎn)換樞紐的綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行總利潤最大化為目標(biāo)構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)；以電氫耦合系統(tǒng)的功率平衡約束、電制氫功率約束、功率上下限約束、柔性負(fù)荷需求響應(yīng)約束、氫能流平衡約束為約束構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的約束條件；求解所述綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型，得到綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度策略；在以含電-氫-電轉(zhuǎn)換樞紐的綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行總利潤最大化為目標(biāo)構(gòu)建的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)表示為：maxI＝R1+R2+R3+R4-C1+C2+C3+C41其中，I表示含電-氫-電轉(zhuǎn)換樞紐的綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行總利潤；R1、R2、R3、R4分別表示從能源市場和氫能市場獲得的收入、從容量市場獲得的收入、通過部署AGC對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)獲得的收入、調(diào)峰收入；C1、C2、C3、C4分別表示能源機(jī)組的運(yùn)行成本、電氫轉(zhuǎn)換裝置的運(yùn)行成本、機(jī)會成本、可削減負(fù)荷補(bǔ)償成本；AGC是用于調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組輸出功率的自動控制系統(tǒng)；所述電氫耦合系統(tǒng)的功率平衡約束表示為： 式中：P1t、分別表示新能源機(jī)組、火電機(jī)組在t時(shí)段的出力；為氫儲能在t時(shí)段的出力；為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)d在t時(shí)段的電負(fù)荷；D為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)總數(shù)；P3t為電解槽在t時(shí)段的制氫功率；所述電制氫功率約束表示為： 式中：P1i,t、分別為新能源場站i在t時(shí)段的輸出功率、提供的負(fù)荷功率、棄電功率；為新能源場站i內(nèi)電解槽在t時(shí)段的輸入功率；所示功率上下限約束表示為： 式中：分別表示火電機(jī)組的最小出力、最大出力，P1max表示預(yù)測的新能源機(jī)組的最大出力；所述柔性負(fù)荷需求響應(yīng)約束表示為： 式中：為t時(shí)段削減前的原始負(fù)荷功率，為t時(shí)段削減的負(fù)荷功率，εmax為單位時(shí)間最大負(fù)荷削減率，Emax為調(diào)度時(shí)間內(nèi)最大總負(fù)荷削減率；T表示優(yōu)化周期；所述氫能流平衡約束表示為：Qa,t+Qb,t＝Qc,t+Qd,t+Qf,t9式中：Qa,t表示電解槽在t時(shí)段通過電解水所產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量，Qb,t表示儲氫罐在t時(shí)段的氫氣輸出量，Qc,t表示燃料電池在t時(shí)段的耗氫量，Qd,t表示t時(shí)段儲氫罐的氫氣輸入量，Qf,t表示t時(shí)段的售氫量；從能源市場和氫能市場獲得的收入R1表示為： 式中，表示t時(shí)段注入電網(wǎng)的電價(jià)，分別表示新能源機(jī)組、火電機(jī)組在t時(shí)段的發(fā)電功率預(yù)測值；表示t時(shí)段出售氫氣的價(jià)格，Qf,t表示t時(shí)段的售氫量；Δt表示時(shí)間尺度；從容量市場的收入R2表示為： 式中，分別表示燃料電池、電解槽在t時(shí)段的單位容量上升價(jià)格；分別表示燃料電池、電解槽在t時(shí)段的上升容量；分別表示燃料電池、電解槽在t時(shí)段的單位容量下降價(jià)格；分別表示燃料電池、電解槽在t時(shí)段的下降容量；通過部署AGC對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)獲得的收入R3表示為： 式中，Ns表示頻率調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)的場景的總數(shù)，θs表示出現(xiàn)場景s的概率；FR+t,s表示t時(shí)段出現(xiàn)場景s的升頻調(diào)節(jié)信號，F(xiàn)R-t,s表示t時(shí)段出現(xiàn)場景s的降頻調(diào)節(jié)信號；調(diào)峰收入R4表示為： pt＝λt·p14式中，p為基礎(chǔ)電價(jià)，pt為t時(shí)段的用電價(jià)格，λt為t時(shí)段的峰谷系數(shù)，U3t表示t時(shí)段需調(diào)節(jié)電量中用于調(diào)峰的電量；能源機(jī)組的運(yùn)行成本C1表示為：C1＝C11+C12+C1315式中，C11表示初始投資成本，C12表示新能源機(jī)組的發(fā)電成本，C13表示火電機(jī)組的發(fā)電成本； 式中，c1為新能源機(jī)組單位發(fā)電量的運(yùn)行成本，c2為火電機(jī)組單位發(fā)電量的運(yùn)行成本；電氫轉(zhuǎn)換裝置的運(yùn)行成本C2的計(jì)算如下： 式中，c3為電解槽單位制氫量的運(yùn)行成本，為電解槽在t時(shí)段的輸入電功率；c4為燃料電池單位發(fā)電量的運(yùn)行成本，為燃料電池在t時(shí)段輸出的電功率；c5為儲氫罐單位充放氫運(yùn)行成本，Qb,t表示儲氫罐在t時(shí)段的氫氣輸出量，Qd,t表示儲氫罐在t時(shí)段的氫氣輸入量；機(jī)會成本C3表示為： 式中，為需調(diào)節(jié)電能用于儲氫獲得的單位收益，U1t表示t時(shí)段的新能源機(jī)組的出力，U2t表示t時(shí)段的負(fù)荷；可削減負(fù)荷補(bǔ)償成本C4表示為： 式中，ce為單位功率負(fù)荷轉(zhuǎn)移的補(bǔ)償價(jià)格，為t時(shí)段削減的負(fù)荷功率；采用以下方式求解所述綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型：初始化蝙蝠種群的參數(shù)；設(shè)置蝙蝠位置矩陣；分別隨機(jī)生成每個(gè)蝙蝠種群的初始蝙蝠位置矩陣，作為第1代蝙蝠位置矩陣；在第1代，分別根據(jù)第1代蝙蝠種群中每只蝙蝠的蝙蝠位置矩陣，計(jì)算相應(yīng)蝙蝠對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，將相應(yīng)蝙蝠對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)取負(fù)的結(jié)果作為第1代蝙蝠種群中相應(yīng)蝙蝠的適應(yīng)度；并選取適應(yīng)度最小的蝙蝠作為第1代的最優(yōu)蝙蝠；在第n代，n≥1，更新第n+1代的脈沖頻率，以及第n+1代蝙蝠種群中各蝙蝠的飛行速度和蝙蝠位置矩陣；并計(jì)算第n+1代蝙蝠種群中各蝙蝠的適應(yīng)度；確定第n+1代的各蝙蝠是否執(zhí)行局部搜索；若執(zhí)行，則更新第n+1代蝙蝠種群中相應(yīng)蝙蝠的蝙蝠位置矩陣及適應(yīng)度；否則，不執(zhí)行局部搜索；之后，獲取第n+1代的最優(yōu)蝙蝠；判斷是否滿足終止條件，如果達(dá)到最大迭代次數(shù)則停止迭代，并將適應(yīng)度最小的蝙蝠對應(yīng)的蝙蝠位置矩陣作為綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果進(jìn)行輸出；否則，取n＝n+1，然后跳轉(zhuǎn)到更新第n+1代的脈沖頻率的步驟。

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