[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

说明书

本发明公开了一种电氢耦合微能网能量管理方法及装置、电子设备、介质，该方法为：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。与现有技术相比，本发明考虑了电氢耦合微能网中设备的非线性运行约束与运行过程中的不确定因素，增强了电氢耦合微能网能量管理方法的可靠性。本发明的方法可靠、易行，便于推广。

技术领域

本发明属于微能网能量管理技术领域，特别涉及一种基于模型预测控制的电氢耦合微能网能量管理方法及装置、电子设备、介质。

背景技术

随着分布式可再生能源装机容量不断增加，其固有的随机性、间歇性与波动性给电网的运行带来了挑战。探索电能与其他能源系的有效耦合，并形成微能网进行能量管理是目前利用分布式可再生能源的一种重要趋势。其中，电氢耦合微能网被认为是一种清洁、高效的能源利用模式，可减小分布式可再生能源并网对电网的冲击，促进分布式可再生能源消纳，同时助力电力、工业、交通等领域的协同深度脱碳。

国内外学者也相继展开了相关研究，包括电氢耦合微能网经济调度问题、电氢耦合微能网动态经济调度问题、氢储能与电化学储能的协同管控问题。目前常用的方法为将氢能相关设备整体建模为与电化学储能类似的氢储能模型。

然而目前仍有两方面的问题需要解决。第一，氢负荷的考虑方式比较单一，不能体现氢负荷与电负荷之间的差异性。第二，氢能相关设备的建模较为笼统，无法反映制氢设备、燃料电池、储氢罐等设备的非线性运行特性，导致电氢耦合微能网能量管理方案不可靠。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于模型预测控制的电氢耦合微能网能量管理方法及装置、电子设备、介质。

为此，本发明采用如下的技术方案：

本发明的第一方面，提供一种基于模型预测控制的电氢耦合微能网能量管理方法，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。

本发明的第二方面，提供一种基于模型预测控制的电氢耦合微能网能量管理装置，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。

本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的方法。

本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

由上可知，本发明的基于模型预测控制的电氢耦合微能网能量管理方法，统筹考虑电能与氢能的能量管理，计及燃料电池用氢、电转X用氢以及加氢车用氢等多样化氢气利用过程，可提升微能网运行的经济性；通过凸化电氢耦合微能网能量管理模型中的非线性约束，可在保证能量管理方案准确性与可靠性的同时，提升模型的求解效率；通过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，可应对分布式可再生能源带来的不确定性。