[发明专利]电氢耦合微能网能量管理方法及装置、电子设备、介质

权利要求书

1.电氢耦合微能网能量管理方法，其特征在于，包括：

在微能网中计及燃料电池用氢、电转X用氢以及加氢车用氢的多样化氢气利用过程，建立电氢耦合微能网能量管理模型；

采用分段线性化及McCormick’s Envelope方法，将所述电氢耦合微能网能量管理模型中的非线性约束凸化；

采用模型预测控制方法滚动求解所述电氢耦合微能网能量管理模型，获取电氢耦合微能网能量管理方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电氢耦合微能网能量管理模型，包括以下两个部分：目标函数、约束条件；

(2.1)目标函数

所述目标函数包括：最小化微能网并网购电成本，最小化制氢设备、燃料电池、电化学储能、压缩机使用成本，最小化氢负荷削减惩罚；

(2.2)约束条件

所述约束条件包括：系统功率平衡约束，制氢设备启停约束、出力约束、爬坡约束、电氢转换约束，燃料电池启停约束、出力约束、爬坡约束、氢电转换约束，电化学储能功率约束、能量约束，氢气缓冲罐物质平衡约束，20MPa储氢罐物质平衡约束，45MPa储氢罐物质平衡约束，电转X用氢约束，加氢车用氢约束。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电氢耦合微能网能量管理模型中的非线性约束凸化，包括：

(3.1)采用分段线性化方法凸化缓冲罐、20MPa储氢罐及45MPa储氢罐中氢气流量最大值与始端氢气压力的非线性约束；

(3.2)采用McCormick’s Envelope方法凸化缓冲罐、20MPa储氢罐及45MPa储氢罐中氢气流量与压缩机启停状态的乘积双线性项。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用模型预测控制方法滚动求解所述电氢耦合微能网能量管理模型，包括：

(4.1)日前根据可再生能源出力预测数据求解所述电氢耦合微能网能量管理模型，得到制氢设备与燃料电池的启停状态；

(4.2)日内根据实时可再生能源出力及制氢设备与燃料电池的启停状态，滚动修正电氢耦合微能网能量管理方案。

5.电氢耦合微能网能量管理装置，其特征在于，包括：

模型生成模块，用于建立电氢耦合微能网能量管理模型；

模型凸化模块，用于凸化处理所述电氢耦合微能网能量管理模型；

模型求解模块，用于采用模型预测控制方法滚动求解所述电氢耦合微能网能量管理模型，获取电氢耦合微能网能量管理方案。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电氢耦合微能网能量管理模型，包括以下两个部分：目标函数、约束条件；

(6.1)目标函数

所述目标函数包括：最小化微能网并网购电成本，最小化制氢设备、燃料电池、电化学储能、压缩机使用成本，最小化氢负荷削减惩罚；

(6.2)约束条件

所述约束条件包括：系统功率平衡约束，制氢设备启停约束、出力约束、爬坡约束、电氢转换约束，燃料电池启停约束、出力约束、爬坡约束、氢电转换约束，电化学储能功率约束、能量约束，氢气缓冲罐物质平衡约束，20MPa储氢罐物质平衡约束，45MPa储氢罐物质平衡约束，电转X用氢约束，加氢车用氢约束。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电氢耦合微能网能量管理模型中的非线性约束凸化，包括：

(7.1)采用分段线性化方法凸化缓冲罐、20MPa储氢罐及45MPa储氢罐中氢气流量最大值与始端氢气压力的非线性约束；

(7.2)采用McCormick’s Envelope方法凸化缓冲罐、20MPa储氢罐及45MPa储氢罐中氢气流量与压缩机启停状态的乘积双线性项。