【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，隶属于电力系统配电网优化调控领域,
技术介绍
1、在过去十年中，研究天然气作为能源载体的其他用途的研究也在增加,它的多功能性使其适用于渗透多个领域，如:交通、发电、储能、建筑供暖以及难以减排的行业脱碳,氢供应链作为一种能源载体的发展，必须克服与天然气生产、运输和消费有关的各种问题,最重要的问题是:绿色氢气生产的可再生能源的可用性，辅助电气负载的管理，气体在物理状态、安全和基础设施方面的运输和储存，以及最终用途类型、所需数量和使用地点,
2、氢是一种洁净的二次能源载体，氢燃料电池具有能量转化率高、噪音低以及零排放等优点,氢气是连接可再生能源与传统化石能源的桥梁，通过氢能与燃料电池，可以实现未来洁净能源利用变革的愿景,由于能源需求的日益增长，化石燃料的消耗与 co2 排放总量快速上升，“清洁、低碳、安全、高效”的能源变革已是大势所趋,可再生能源（如太阳能、风能等）作为替代能源大规模使用却受限于其固有的间歇性、波动性与随机性；而氢是一种洁净的二次能源载体，能方便地转换成电和热，转化效率较高，有多种来源途径,
3、采用可再生能源实现大规模制氢，通过氢气的桥接作用，既可为燃料电池提供氢源，也可绿色转化为液体燃料，从而有可能实现由化石能源顺利过渡到可再生能源的可持续循环，催生可持续发展的氢能经济,氢能作为连接可再生能源与传统化石能源的桥梁，可以为实现“氢经济”与现在或“后化石能源时代”能源系统起到桥接作用,因此，氢能作为洁净能源利用是未来能源变革的重要组成部
技术实现思路
1、为了能够充分利用新能源，发展绿色能源，同时降低综合能源调度成本和排放最小，本专利技术涉及一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法,
2、本专利技术所采用的技术方案是一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于包括以下步骤：
3、步骤s1：在基于氢燃料电池技术的前提下，以调度周期内天然气成本最小和总购电成本最小构建热电联产优化调控模型的目标函数,
4、步骤s2：构建热电联产优化调控模型的约束条件，包括：构建电功率约束、热功率约束、冷功率约束、机组出力约束、储氢罐氢气平衡约束和储氢罐容量约束等,
5、步骤s3：在matlab环境下使用cplex求解器对模型进行求解,
6、进一步地，在所述步骤s1中，目标函数以天然气成本和电网购电成本最小进行构建，其中包括天然气成本、购电成本和售电成本,
7、
8、式中，min表示热电联产优化调控模型的费用最低，表示天然气成本，表示向电网购电成本，表示向电网售电成本,
9、
10、j表示模型中涉及的所有技术，bo表示天然气锅炉技术，tg表示天然气微型涡轮技术，fc表示燃料电池技术，ele表示电解槽技术，chil表示吸收式制冷机技术,
11、
12、式中， =96表示一天分为15分钟的时间步长， 表示天然气机组的成本系数，和表示吸热基团消耗函数的系数，表示在技术j下机组的负载系数，是机组在任何时刻i输出的功率与机组的额定功率或从电网输入/输出功率的系数之间的比值,表示在时刻i技术j的二进制变量，表示机组的开/关工作模式,
13、
14、式中，表示向电网购电成本系数，表示向电网售电成本系数，表示电网提供有功功率,
15、进一步地，在所述步骤s2中，构建热电联产优化调控模型的约束条件，包括：功构建电功率约束、热功率约束、冷功率约束、机组出力约束、储氢罐氢气平衡约束和储氢罐容量约束等,
16、
17、式中，表示时刻i光伏电站的有功出力，表示时刻i燃气轮机机组的发电功率，表示时刻i燃料电池装置的产电功率，表示时刻i电解槽装置的耗电功率，表示时刻i制冷机装置的耗电功率，表示时刻i向电网购电功率，表示时刻i向电网售电功率，表示时刻i电负荷,
18、
19、式中，表示时刻i燃气锅炉的产热功率，表示时刻i燃气轮机的产热功率，表示时刻i热节点多余热功率，表示时刻i的热负荷,
20、
21、式中，表示时刻i燃料电池产热功率，表示时刻i吸收式制冷机装置耗热功率,
22、
23、式中，表示时刻i制冷机装置发出的冷功率，表示时刻i吸收式制冷机装置发出的冷功率表示时刻i的冷负荷,
24、
25、式中，表示时刻i光伏及机组最大出力,
26、
27、式中，表示时段i向电网购电状态，表示时段i向电网售电状态,
28、
29、式中，表示时刻i储氢罐氢气流入(充注)和流出(排出)的流量,
30、
31、式中，表示电解槽产氢率，表示氢转电效率，为净热值,
32、
33、式中，表示在时刻i=0，储氢罐已用容量；表示调整时间单位；表示储氢罐最大存储容量,
34、进一步地，在所述步骤s3中，在matlab环境下使用cplex求解器对模型进行求解,通过求解上述目标函数和约束条件，得到基于氢燃料电池技术的调控能源成本最小费用。
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1.一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S1所述的建立在基于氢燃料电池技术的前提下，以调度周期内天然气成本和总购电成本最小构建热电联产优化调控模型的目标函数：
3.根据权利要求2所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的电功率平衡约束：
4.根据权利要求3所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的热功率平衡约束：
5.根据权利要求4所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的吸收式制冷机耗热约束：
6.根据权利要求5所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的冷功率平衡约束：
7.根据权利要求6所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的光伏机组出力约束：
8.根据权利要求7所述的一种基于氢燃料
9.根据权利要求8所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的储氢罐氢能平衡约束：
10.根据权利要求9所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的氢转电约束：
11.根据权利要求10所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的电转氢约束：
12.根据权利要求11所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤S2所述的储氢罐容量约束：
13.根据权利要求12所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于在所述步骤S3中，在MATLAB环境下使用CPLEX求解器对模型进行求解,通过求解上述目标函数和约束条件，得到基于氢燃料电池技术的调控能源成本最小费用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤s1所述的建立在基于氢燃料电池技术的前提下，以调度周期内天然气成本和总购电成本最小构建热电联产优化调控模型的目标函数：
3.根据权利要求2所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤s2所述的电功率平衡约束：
4.根据权利要求3所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤s2所述的热功率平衡约束：
5.根据权利要求4所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤s2所述的吸收式制冷机耗热约束：
6.根据权利要求5所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤s2所述的冷功率平衡约束：
7.根据权利要求6所述的一种基于氢燃料电池技术的热电联产优化调控方法，其特征在于所属步骤s2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙树敏，于芃，程艳，杨颂，邢家维，王士柏，张兴友，李勇，李笋，王玥娇，王楠，张用，滕玮，关逸飞，周光齐，刘奕元，王成龙，赵帅，王彦桌，常万拯，李庆华，张志豪，郭永超，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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