一种考虑甲醇储运的跨区电-氢耦合系统优化调度方法技术方案

本发明专利技术涉及电力系统优化调度技术领域，具体涉及一种考虑甲醇储运的跨区电

【技术实现步骤摘要】
一种考虑甲醇储运的跨区电
‑
氢耦合系统优化调度方法


[0001]本专利技术涉及电力系统优化调度
，具体是一种考虑甲醇储运的跨区电
‑
氢耦合系统优化调度方法。

技术介绍

[0002]发展电
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氢耦合系统被认为是促进能源结构转型和可再生能源大规模消纳的有效途径。然而，实际中，可再生能源与用能需求时空分布不均的情况制约着电
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氢耦合系统的规模化经济发展。跨区能源互联是实现资源优化配置和提高利用效率的重要手段之一，构建跨区电
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氢耦合系统，能够充分发挥区域间互补互济效益，并大幅提高可再生能源消纳水平。
[0003]现有针对跨区电
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氢耦合系统优化调度的技术方案主要集中在利用电网或交通网进行区域间能源的互联传输，从而优化区域间设备运行计划和资源配置，但存在能源传输能力有限和传输成本高昂的问题，不利于跨区电
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氢耦合系统的推广发展。甲醇相较于氢具有更高的体积比能量密度，且已有较为成熟的储运系统，储运经济便宜，被认为是一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑甲醇储运的跨区电
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氢耦合系统优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定考虑甲醇储运的跨区电
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氢耦合系统结构，获取该区域电
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氢耦合系统基础数据，其中，送端区域包含氢+二氧化碳制甲醇反应器以及甲醇存储仓库，受端区域包含有甲醇重整制氢反应器，送、受端区域通过区域联络线和甲醇交通运输网连接，送、受端区域内均设有常规发电机组、绿色能源发电机组以及氢燃料电池；2)建立包含相应约束条件的电网
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甲醇
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氢供应链能源储运模型，所述电网
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甲醇
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氢供应链能源储运模型包括电解槽模型、储氢罐模型、甲醇时空灵活性模型和氢供需平衡模型；所述储氢罐模型中，包含储氢罐相邻时刻储氢容量时序关系，储氢罐容量安全约束，储氢和释氢约束，以及调度周期内氢气的输入、输出平衡关系；所述甲醇时空灵活性模型包括氢
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甲醇转化模型、甲醇重整制氢模型以及甲醇跨区季节性储运模型；所述甲醇跨区季节性储运模型中包含送端甲醇储运关系，以及甲醇储运容量约束；3)基于考虑甲醇储运的跨区电
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氢耦合系统，建立优化经济调度模型，确定各区域电
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氢耦合系统年运行调度计划；所述优化经济调度模型包括上层日调度模型，基于上层日调度模型，以天为调度时间刻度，以系统成本最小为目标求取系统年运行调度计划；系统成本中需包括基于电网
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甲醇
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氢供应链能源储运模型得到的氢供应链成本C
HSC
；考虑的约束条件中需包括基于前述电网
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甲醇
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氢供应链能源储运模型的氢供需平衡约束、电解槽、储氢罐和甲醇储运约束；以及，电量平衡约束和常规发电机组启停约束；所述系统年运行调度计划中包含常规发电机组中长期日启停安排和甲醇运输计划。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化经济调度模型还包括下层小时调度模型，基于下层小时调度模型，在上层日调度模型确定的常规发电机组启停和甲醇运输计划下以小时为调度时间刻度，以系统成本最小为目标求取系统年运行调度计划；下层小时调度模型的系统成本中需包括氢燃料电池运维成本和失负荷惩罚成本，不包含常规发电机组启停成本以及氢供应链成本的运输成本部分；考虑的约束条件中需包括电力平衡约束、常规发电机组爬坡约束以及氢燃料电池约束，不包含电量平衡约束和常规发电机组启停约束；所述系统年运行调度计划中包含送、受端各机组调度出力计划、输电计划、氢能子系统各设备运行计划。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解槽模型如下所示：0≤E
s,E,t
≤E
s,E,max
式中，m
H2 s,E,t
为s区域t时刻电解槽产生氢量，S为区域集合，包括送端区域j和受端区域r；η
H2
为电解槽运行效率；E
s,E,t
为s区域t时刻电解槽通入电量，LHV
H2
为氢的低热值，E
s,E,max
为电解槽输入电量的上限。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储氢罐模型包括：如下的储氢罐相邻时刻储氢容量时序关系：
以及如下的储氢罐容量安全约束：以及如下的储氢和释氢约束：以及如下的储氢和释氢约束：以及如下的调度周期内氢气的输入、输出平衡式中，为s区域t时刻储氢罐的储氢容量；分别为s区域t时刻的储氢和释氢量；和分别为储氢罐容量、入氢量和释氢量的上限。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢
‑
甲醇转化模型如下所示：甲醇转化模型如下所示：式中，为t时刻甲醇生成量，η
HM
为氢加二氧化碳制甲醇转化系数，m
H2,M...

【专利技术属性】
技术研发人员：任洲洋，程欢，谭映玥，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：