一种含制氢-储氢-加氢站的配电网运行优化方法技术

本发明专利技术涉及电力系统优化技术领域，具体涉及一种含制氢

【技术实现步骤摘要】
一种含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法


[0001]本专利技术涉及电力系统优化
，具体涉及一种含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法。

技术介绍

[0002]在目前大力倡导绿色能源发展的背景下，光伏发电作为新能源发电的主要形式成为了当前的研究热点。由于新能源发电会受环境条件的影响，其输出功率存在波动，进而会影响其输出的电能质量，目前，主流的解决方案是与储能系统配合，将光伏产生的电能转化为其他能量存储起来后，再转化为稳定的电能进行输出。其中，氢能以其清洁高效等优点受到了广泛关注，通过光伏产生的电能来电解水制氢的方式，将不稳定的电能转化为氢气存储，当需要该部门电能时，再通过燃料电池将存储的氢气转化为稳定的电能，这样的转化过程不仅高效稳定，并且绿色清洁，符合当下电网的发展趋势。因此，氢能转化机构，成为了光伏发电的热门转换机构。然而，在实际使用时，由于光伏系统以及电氢符合均受到环境条件、用户行为等因素的影响，具有一定的不确定性，为了保证整个流程的稳定性，为电网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，建立光伏系统的数学模型和氢气系统的数学模型，并构建配电网运行优化的目标函数和约束条件，得到含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的多目标优化模型；其中，所述氢气系统包括电解槽、储氢罐及燃料电池；所述目标函数包括经济目标函数和电能质量目标函数；所述约束条件包括光伏系统约束条件、氢气系统约束条件及配电网约束条件；步骤二，对所述目标函数和约束条件进行线性化处理，得到混合整数线性规划的多目标优化模型；步骤三，用ε约束法对所述混合整数线性规划的多目标优化模型进行求解，得到含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的主动配电网的最优调度方案；步骤四，用步骤三得到的最优化调度方案对光伏系统、氢气系统及配电网进行调度。2.如权利要求1所述的含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法，其特征在于：步骤一中，所述光伏系统的数学模型为：式中，P
ST
为标准试验条件下光伏发电的额定输出功率；G
t
为光照强度；ε为功率温度系数；T
j
为环境温度；为光伏电池串联的模块数量；为光伏电池并联的模块数量。3.如权利要求2所述的含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法，其特征在于：步骤一中，所述氢气系统的数学模型为：一中，所述氢气系统的数学模型为：一中，所述氢气系统的数学模型为：式中，为电解槽的产氢量；η
EL
为电解槽的效率；P
tEL,jo
为电解槽消耗的电功率；P2H
EL
为电解槽制氢的功率转换系数；为燃料电池的耗氢量；P
tFC
为燃料电池输出的电功率；η
FC
为燃料电池的效率；H2P
FC
为燃料电池将氢气转换为电能的转换系数；为氢气储氢罐在t时刻的储氢状态；为氢气储氢罐在t
‑
1时刻的储氢状态；ε
DSP
为储氢罐的氢气耗散率；HDE
t
为氢能源汽车对氢气的需求。4.如权利要求3所述的含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法，其特征在于：所述电解槽消耗的电功率P
tEL,jo
的来源，包括上游配电网输出的电功率以及光伏发电输出的电功率。5.如权利要求4所述的含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法，其特征在于：步骤一中，所述经济目标函数为：式中，P
tUP
为t时刻配电网从上游电网中购买的电能；为上游电网单位电价；P
tDG
为t时刻分布式发电输出功率；为分布式发电单位运行成本；P
tPV
为t时刻光伏发电输出功率；
为光伏发电单位运行成本；P
tEL
为t时刻电解槽消耗的电功率；P
tFC
为t时刻燃料电池输出的电功率。6.如权利要求5所述的含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法，其特征在于：步骤一中，所述电能质量目标函数为：式中，ω
i
为电压质量系数；V
t,i
代表配电网第i个节点的实际电压；代表节点i的额定电压。7.如权利要求6所述的含制氢
‑
储氢
‑
加氢站的配电网运行优化方法，其特征在于：步骤一中，所述光伏系统约束条件包括光伏系统逆变器的容量约束：所述氢气系统约束条件包括电解槽的运行约束条件：所述氢气系统约束条件包括电解槽的运行约束条件：燃料电池的运行约束条件：燃料电池的运行约束条件：储氢罐的运行约束条件：储氢罐的运行约束条件：以及氢气系统逆变器的容量约束条件：所述配电网约束条件包括交流潮流约束条件：所述配电网约束条件包括交流潮流约束条件：所述配电网约束条件包括交流潮流约束条件：所述配电网约束条件包括交流潮流约束条件：其中，P
tPV
为t时刻光伏发电输出功率；Q
tPV
为光伏逆变器t时刻输出的无功功率；为光伏逆变器的容量；P
hEL,min
为电解槽的最小容量；；P
tEL,jo
为电解槽使用光伏出力和上游电网电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：季克勤，黄健，侯健生，王赢聪，郑航，金坚锋，蒋建勇，卢昊威，周子欣，池源，孟庆昊，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：