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() 电-气-氢耦合能源系统调度方法技术方案_技高网

电-气-氢耦合能源系统调度方法技术方案

技术编号:40591975 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-12 21:53
本发明专利技术实施例公开了一种电‑气‑氢耦合能源系统调度方法,该方法包括:建立考虑混氢天然气网络中压缩因子变化的混氢天然气网络模型;采用以混氢天然气为燃料的燃气轮机,将混氢天然气站与电力系统、天然气系统耦合,建立电‑气‑氢耦合能源系统的约束条件;建立所述电‑气‑氢耦合能源系统的目标函数,所述目标函数以系统经济性最优为目标,涉及成本包括系统运行成本和设备运维成本,该模型考虑了混氢天然气网络中压缩因子的变化,综合混氢天然气供应链的各环节,将混氢天然气站与电力系统、天然气系统耦合,有效提升了系统的经济性、环保性与新能源消纳能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源系统调度,尤其涉及电-气-氢耦合能源系统调度方法


技术介绍

1、为降低能源领域的碳排放,减少对化石能源的依赖,世界各国一直积极推动可再生能源的发展,探索能源系统的新形式。近年来,以综合能源系统(integrated energysystem,ies)、氢能系统为代表的新型能源系统得到广泛的关注和研究。

2、在能源利用、环境效益及技术经济性等方面,综合能源系统支持大规模可再生能源、氢储能及其他储能设备的接入,并支持交通网络向电气化方向转型,是未来能源系统发展的必然趋势。但与传统的单一能源系统相比,综合能源系统涉及的转换设备更多,规划也更加复杂,需要在确保系统经济性的前提下,同时供应多种能量,并实现可再生能源的充分利用。相对于传统电网中的可再生能源并网发电,在具有更高灵活性的综合能源系统中,如何合理规划使得系统更高效地应对可再生能源发电的不确定性,是综合能源系统调度问题中面临的重要挑战。

3、将电能转化为氢气被认为是缓解可再生能源过剩的问题的一种有效方式。然而,从市场反应来看,全球领域的纯氢需求增长仍不确定。此外,氢能的发展依赖于制、输、储、用等多环节的技术支撑,而制氢、储氢设施发展动力不足,高昂的纯氢管网建设费用导致氢能的普及利用依然存在困难,想要实现人类社会的纯氢经济,还有很长的路要走。因此考虑向已有的天然气基础网络中掺入适当比例的氢气,以混氢天然气(hydrogen enrichedcompressed natural gas,hcng)的形式实现氢能利用,无需对氢气网络进行昂贵的投资。混氢天然气燃烧效率很高,且清洁环保,因此利用电制氢、电制气、混氢天然气等新兴技术,可以完成电-气-氢三种能源形式间的互相转化,有效消纳高比例可再生能源,同时降低储氢的技术难度与成本,有利于推进氢市场全面发展。

4、因此,亟需一种电-气-氢耦合能源系统调度方法,实现三种能源形式间的互相转化与统一建模,为综合能源系统的规划调度问题提出合理的解决方案。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种电-气-氢耦合能源系统调度方法,可以实现三种能源形式间的互相转化与统一建模,解决综合能源系统的规划调度问题,提升系统的经济性、环保性与新能源消纳能力。

2、为实现上述目的,本申请提供一种电-气-氢耦合能源系统调度方法,所述方法包括:

3、建立考虑混氢天然气网络中压缩因子变化的混氢天然气网络模型;

4、采用以混氢天然气为燃料的燃气轮机,将混氢天然气站与电力系统、天然气系统耦合,建立电-气-氢耦合能源系统的约束条件;

5、建立所述电-气-氢耦合能源系统的目标函数,所述目标函数以系统经济性最优为目标,涉及成本包括系统运行成本和设备运维成本。

6、本申请提供一种电-气-氢耦合能源系统调度方法,通过建立考虑混氢天然气网络中压缩因子变化的混氢天然气网络模型;采用以混氢天然气为燃料的燃气轮机,将混氢天然气站与电力系统、天然气系统耦合,建立电-气-氢耦合能源系统的约束条件;建立所述电-气-氢耦合能源系统的目标函数,所述目标函数以系统经济性最优为目标,涉及成本包括系统运行成本和设备运维成本,该模型考虑了混氢天然气网络中压缩因子的变化,综合混氢天然气供应链的各环节,将混氢天然气站与电力系统、天然气系统耦合,实现三种能源形式间的互相转化与统一建模,解决综合能源系统的规划调度问题,有效提升了系统的经济性、环保性与新能源消纳能力。

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【技术保护点】

1.一种电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述建立考虑混氢天然气网络中压缩因子变化的混氢天然气网络模型,包括管段压降建模,管存建模和节点约束;

3.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述管段压降建模,包括:

4.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述管存建模,包括:

5.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述节点约束包括:

6.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述气网约束包括:

7.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述设备运行约束,包括:

8.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述多能耦合平衡约束包括:

9.根据权利要求1所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述系统运行成本包含向天然气源买气的费用、碳排放费用、弃风惩罚费用;

10.根据权利要求1所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述方法还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述建立考虑混氢天然气网络中压缩因子变化的混氢天然气网络模型,包括管段压降建模,管存建模和节点约束;

3.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述管段压降建模,包括:

4.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述管存建模,包括:

5.根据权利要求2所述的电-气-氢耦合能源系统调度方法,其特征在于,所述节点约束包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:陆海王达达罗恩博张浩陈晓云唐立军
申请(专利权)人:云南电网有限责任公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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