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龍圖騰網恭喜國網黑龍江省電力有限公司經濟技術研究院;國網黑龍江省電力有限公司;哈爾濱工業(yè)大學申請的專利一種集成海上風機的離岸制氫平臺容量規(guī)劃方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119358926B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-02發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202411429568.5，技術領域涉及：G06Q10/0631；該發(fā)明授權一種集成海上風機的離岸制氫平臺容量規(guī)劃方法是由王瑩;周文博;楊瑞哲;趙琳;吳茜;汪延利;袁百慧;項雯;儀忠凱設計研發(fā)完成，并于2024-10-14向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種集成海上風機的離岸制氫平臺容量規(guī)劃方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開一種集成海上風機的離岸制氫平臺容量規(guī)劃方法，屬于海上風電場工程規(guī)劃技術領域，步驟如下：輸入帶規(guī)劃海域一年以上的年風速曲線；利用風速?功率轉換曲線獲得年功率曲線；按季度分類，對每個季度的曲線按照均值和方差利用k?means方法進行聚類，獲得初始典型周曲線；調整修正參數，使修正后的曲線和原始曲線特征參數一致；設定規(guī)劃模型目標函數和約束條件，并求解規(guī)劃模型，獲得最優(yōu)容量結果。本發(fā)明能夠準確評估待規(guī)劃海域風機的發(fā)電能力并高效處理可再生能源發(fā)電的變化性和季節(jié)性，確保了離岸制氫平臺能有效滿足待規(guī)劃區(qū)域的氫氣需求，促進可再生能源的綜合利用，減少儲能系統的設備損耗，提高系統經濟性。

本發(fā)明授權一種集成海上風機的離岸制氫平臺容量規(guī)劃方法在權利要求書中公布了：1.一種集成海上風機的離岸制氫平臺容量規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：構建考慮特征參數修正的新能源典型周生成方法：S11：獲取待規(guī)劃海域的全年風速數據，以哥白尼氣候變化服務中心提供的風速數據，獲得某一坐標點處100m海拔高度下兩個互相垂直的橫風風速數據u,v，則計算得出待規(guī)劃區(qū)域的100m高度的絕對風速若待規(guī)劃風機的桿塔高度為h，單位：m，則利用公式1獲得桿塔高度處的風速swt，單位：ms， 式中，z0為海面粗糙度系數，取決于實際的海面狀況，包括浪高、深度因素，通過現有地理數據庫獲得；S12：依據風速-功率曲線將風速數據轉換為在對應風速下的預期出力，該曲線由風機生產商提供或依據實際的出力曲線和風速數據擬合獲得，如公式2所示為依據某型風機獲得的擬合曲線； 式中，Pswt為風速為swt時風機輸出的功率，單位：MW；Prated為風機的額定輸出功率；sin，sout，srated分別為風機的切入風速、切出風速、額定工作風速，單位：ms；α,β,γ,δ分別為擬合獲得的常數；S13：將每個季節(jié)的功率曲線Pw1,Pw2,Pw3,Pw4壓縮為一周長度的典型周曲線對于每個季節(jié)，采用k-means方法選擇有代表性的一周情景，以功率日曲線的平均值和方差為聚類特征參數，通過歐式距離，如公式3所示，選擇離中心點最近的功率曲線作為典型功率曲線，7個簇生成的7條功率曲線構成一個季度的初步典型代表周功率； 式中，Pi為第i日風電日功率曲線；Eij為Pi和Pj之間的歐氏距離；var·，mean·分別代表求方差和平均值的計算；S14：在獲得每個季度未經修正過的基本典型代表周功率之后，由于該基本典型周曲線與原始季節(jié)曲線之間的最大值、最小值、總和的特征指標存在差異，需要對周曲線進行調整，引入變量和分別代表原始和調整后的周曲線，利用轉換函數如公式4所示，調整修正參數a,b,k，以確保調整后的周情景的特征指數：最大值、最小值和均值與季節(jié)曲線的特征指數匹配； S2：構建基于的離岸制氫系統的協同規(guī)劃模型：S21：設定目標函數為離岸制氫系統綜合年收益最大化，決策變量為制氫電解槽額定功率風機總額定功率電化學儲能額定容量Sb，配套儲氫罐Sh，如公式5、6所示， 式中：RH為年售氫收入，單位：萬元；WH為年綠氫生產量，單位：kg；PH，TH分別為綠氫價格和等效運輸費用，單位：kg萬元；Cinv為等效年投資成本，單位：萬元；CPR為資本回收率；τ為年利率；T為設計使用年限，單位：年；為制氫平臺集成的所有海上風機的額定功率總和,單位：MW；為電解槽的額定功率，單位：MW；Sb為電化學儲能額定容量，單位：MWh；Sh為儲氫罐額定容量，單位：kg；Scable，Lcable分別為連接制氫平臺和配套海上風機的電纜總容量和總長度，單位分別為：MW、km；γw為海上風機單位容量造價，單位：MW萬元；γH為電解槽單位容量造價，單位：MW萬元；γcable為海底電纜單位長度投建成本，單位：萬元km；γb為電化學儲能單位容量造價，單位：MWh萬元；γh為儲氫罐單位容量造價，單位：MWkg；COM為年運營及維護費用，單位：萬元；δw，δH，δcable，δb,δh分別為海上風機、制氫設備、海底電纜、電化學儲能和儲氫罐的年均運行維護費率；S22：設定模型約束條件：包括電解槽制氫模型如公式7、8所示，功率平衡方程如公式10所示，風機出力約束如公式9所示，儲能荷電荷狀態(tài)約束如公式11所示，儲能功率約束如公式12所示， PH,t＝Pw,t+Pb,t10 式中，κ1，κ2分別為制氫點解槽的最大最小負荷調節(jié)比率，堿性電解槽：κ1＝25％,κ2＝120％，PEM電解槽：κ1＝10％,κ2＝110％；Ht為t時刻生產的氫氣，單位：kg；LHVH為氫氣低熱值，單位：WMkg；ηH為制氫設備效率；PH,t，Pw,t，Pb,t分別為t時刻電解槽消納的功率、消納風機的功率、電化學儲能發(fā)出的功率，單位：MW；為獲得的典型周曲線中對應t時刻的值，單位：p.u.；SoCt為t時刻電化學儲能的荷電狀態(tài)；λc，λd分別為儲能的充電效率、放電效率；SoCmin，SoCmax分別為儲能的荷電狀態(tài)上、下限；Δt為規(guī)劃模型仿真時間間隔，設定為1h；為儲能最大放電功率，單位：MW；S23：實時氫氣儲量按以天為時間間隔建模計算不同時刻氫氣儲量，如公式13、14所示，下標d＝1,2,...,T24，T為總仿真時常， 0≤Hd≤Sh14式中，Hd為d時刻氫氣儲量，單位：kg；Hout為待規(guī)劃區(qū)域氫氣平均日消耗量，單位：kg；S24：依據上述約束條件建模為線性函數，利用現有的商業(yè)求解器求解，最終獲得當前待規(guī)劃區(qū)域的最優(yōu)制氫設備容量和最優(yōu)風機容量

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人國網黑龍江省電力有限公司經濟技術研究院;國網黑龍江省電力有限公司;哈爾濱工業(yè)大學，其通訊地址為：150010 黑龍江省哈爾濱市道里區(qū)尚志大街188號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。