System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法技术_技高网

一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法技术

技术编号:40479464 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-26 19:14
本申请涉及小微园区储能技术领域,尤其涉及一种含电‑氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其方法包括基于小微园区的运行成本和投资成本,构建含电‑氢混合储能的多小微园区运行模型;针对不确定性因素,对多小微园区运行模型进行两阶段鲁棒优化容量配置,得到约束的鲁棒模型;采用列和约束生成算法将鲁棒模型拆分为主问题和子问题进行迭代交互求解,得到小微园区内储能的最佳容量配置。本申请采用两阶段鲁棒优化在多种不确定性因素最恶劣的条件下、小微园区的发电经济最高的运行方式配置方案,使得多小微园区在诸多约束条件下的目标函数运行最小化,具有减小含电‑氢混合储能的小微园区的使用成本的效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及小微园区储能,尤其是涉及一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法


技术介绍

1、含电-氢混合储能的小微园区储能优化配置技术是指将电储能和氢能的技术优势相结合,通过优化配置实现小型微型园区内的储能系统最佳化,提高能源利用效率和供能可靠性,降低能源成本并减少碳排放量。

2、现有的小微园区的储能容量配置中并没有很好的将氢储能模型引入小微园区结构,小微园区氢储能模型大多采用的还是传统的蓄电池模型或者超级电容器,较少能够利用氢储能系统,在生产过程中产生的使用成本过高,同时,小微园区获取氢能源的方式仅由小微园区内部生产,缺乏与多个小微园区交互。

3、针对上述中的相关技术,专利技术人发现现有的含电-氢混合储能的小微园区储能优化配置方法存在有使用成本较高,且不适用于多个小微园区交互场景的问题。


技术实现思路

1、为了减小含电-氢混合储能的小微园区的使用成本,本申请提供了一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法。

2、第一方面,本申请提供一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法。

3、本申请是通过以下技术方案得以实现的:

4、一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,包括以下步骤,

5、基于小微园区的运行成本和投资成本,构建含电-氢混合储能的多小微园区运行模型;

6、针对不确定性因素,对所述多小微园区运行模型进行两阶段鲁棒优化容量配置,得到约束的鲁棒模型;

<p>7、采用列和约束生成算法将所述鲁棒模型拆分为主问题和子问题进行迭代交互求解,得到小微园区内储能的最佳容量配置。

8、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于小微园区的运行成本和投资成本,构建含电-氢混合储能的多小微园区运行模型的步骤包括,

9、建立光伏电池模型、风力发电系统模型和氢储能系统模型;

10、创建包含储能等年值投资成本和微网年运行成本的最小化目标函数;

11、设计配电网交互的约束条件和储能约束,所述储能约束包括储能充放电功率约束、储能荷电状态约束、充放电量平衡约束和储能寿命损耗线性化约束,得到含电-氢混合储能的多小微园区运行模型。

12、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述创建包含储能等年值投资成本和微网年运行成本的最小化目标函数,表达式如下,

13、minc=min{cint+cope}

14、

15、

16、

17、cmt_i=λ2cs_ivi

18、

19、

20、式中,cint表示储能等年值投资成本,cope表示微网年运行成本,ρ表示折现率,r表示折现年数,cbat.int为储能单位容量投资成本,ebat.max为储能配置容量,cbat.i、cgrid.i、

21、com、cfuel.i分别为第i个典型日对应的储能寿命日损耗成本、购售电成本、各单元运维成本和燃料成本,com-fc(t)为燃料电池的运营费用,com_ele(t)为电解槽的运营费用,com_bat(t)为蓄电池的运营费用,表示购买的氢燃料成本,包括从别的小微园区购买的以及从外界购买的,包括对外界小微园区售出的氢燃料成本;ycyc_bat为蓄电池的循环寿命,cmt_i为储能设备的维护费用,ycyc_eee是电解槽循环寿命;δele是表示电解槽工作状态的0和1变量,即电解槽工作时,其取值为1;ψele是表示电解槽启停状态的0和1变量,即电解槽启停瞬间取值为1,其余时刻为0;cop_fc为燃料电池的运营费用,cmt_fc为燃料电池的维护费用,csta_fc为启停费用,ycyc_fc为燃料电池的循环寿命;δfc表示燃料电池的0和1状态变量,即燃料电池工作时,其取值为1;ψfc表示燃料电池启停状态的0和1变量,即燃料电池启动或停止状态瞬间取值为1,其余时间取值为0。

22、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述配电网交互的约束条件包括小微园区的售电以及购电功率的上限,且满足以下表达式,

23、

24、式中,pbuy(t)为第t时段小微园区的购电功率,psell(t)为第t时段小微园区的售电功率,pgrid.max为小微园区与配电网之间的联络线的交互功率上限,ugrid(t)为t时段小微园区购售电状态变量。

25、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述储能充放电功率约束的表达式包括,

26、

27、pbat.max=μebat.max

28、式中,pdis(t)为t时刻储能系统放电功率,pch(t)为t时刻储能系统充电功率,pbat.max为储能充放电功率上限,μ为储能功率上限和容量的固定比例系数。

29、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述储能荷电状态约束的表达式包括,

30、

31、式中,δt为时间步长,e(0)为储能初始电量,socmax为储能的荷电状态上限,socmin为储能的荷电状态下限,η为储能充放电效率。

32、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述充放电量平衡约束的表达式包括,

33、

34、pdis(t)-pch(t)+pbuy(t)-psell(t)+pele(t)+pfc(t)+upv(t)+uwt(t)=ul(t)

35、式中,upv(t)、uwt(t)、ul(t)分别为第t时段的光伏、风机出力和负荷功率的不确定变量。

36、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述储能寿命损耗线性化约束的表达式包括,

37、

38、式中,cbat为储能寿命损耗成本,sbat(t)为循环计数变量对,m为极大的常数。

39、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述针对不确定性因素,对所述多小微园区运行模型进行两阶段鲁棒优化容量配置,得到约束的鲁棒模型的步骤前,还包括,

40、对所述多小微园区运行模型中的循环计数变量进行线性化处理,转化为线性形式的约束条件,包括,

41、

42、式中,sbat(t)为循环计数变量。

43、第二方面,本申请提供一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置装置。

44、本申请是通过以下技术方案得以实现的:

45、一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置装置,包括,

46、建模模块,用于基于小微园区的运行成本和投资成本,构建含电-氢混合储能的多小微园区运行模型;

47、两阶段鲁棒优化模块,用于针对不确定性因素,对所述多小微园区运行模型进行两阶段鲁棒优化容量配置,得到约束的鲁棒模型;

48、配置模块,用于采用列和约束生成算法将所述鲁棒模型拆分为主问题和子问题进行迭代交互求解,得到小微园区内储能的最佳容量配置。...

【技术保护点】

1.一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述基于小微园区的运行成本和投资成本,构建含电-氢混合储能的多小微园区运行模型的步骤包括,

3.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述创建包含储能等年值投资成本和微网年运行成本的最小化目标函数,表达式如下,

4.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述配电网交互的约束条件包括小微园区的售电以及购电功率的上限,且满足以下表达式,

5.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述储能充放电功率约束的表达式包括,

6.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述储能荷电状态约束的表达式包括,

7.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述充放电量平衡约束的表达式包括,

8.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述储能寿命损耗线性化约束的表达式包括,

9.根据权利要求1所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述针对不确定性因素,对所述多小微园区运行模型进行两阶段鲁棒优化容量配置,得到约束的鲁棒模型的步骤前,还包括,

10.一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置装置,其特征在于,包括,

...

【技术特征摘要】

1.一种含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述基于小微园区的运行成本和投资成本,构建含电-氢混合储能的多小微园区运行模型的步骤包括,

3.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述创建包含储能等年值投资成本和微网年运行成本的最小化目标函数,表达式如下,

4.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述配电网交互的约束条件包括小微园区的售电以及购电功率的上限,且满足以下表达式,

5.根据权利要求2所述的含电-氢混合储能的小微园区储能鲁棒优化配置方法,其特征在于,所述储能...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶清泉陈丽园吴旭光郑圣廖鸿图王万焕姜衍胡贤德陈蕴迪张扬吕家辉支秉忠陈法平林启待黄文斌李赫楠陈伟章玮叶浩然龚靖
申请(专利权)人:平阳县昌泰电力实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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