[发明专利]一种风光蓄电池混合氢储能发电系统日前优化调度方法

说明书

本发明公开了一种风光蓄电池混合氢储能发电系统日前优化调度方法，属于供电管理技术领域。本发明方法首先综合考虑风光储能计划出力偏差惩罚成本、弃风弃光惩罚成本和碳排放环境效益，以风光蓄电池混合氢储能发电系统联合运行的期望最大化为优化目标构建优化模型；再为所述优化模型添加功率平衡约束、风机光伏出力约束、蓄电池约束、电解槽出力约束、储氢罐储能约束、燃料电池出力约束和电价需求响应约束；最后对所述优化模型求解，得到所述风光蓄电池混合氢储能发电系统联合运行的最大期望。通过本发明方法可有效提高风光蓄电池混合氢储能发电系统的发电效率、环境效益、稳定性和安全性。

技术领域

本发明属于供电管理技术领域，更具体地，涉及一种风光蓄电池混合氢储能发电系统日前优化调度方法。

背景技术

近年来，新能源发电中风力发电、光电发展迅速且技术比较成熟。尽管风光具有良好的互补特性可用来发电进行优化调度，但风光的随机性、波动性导致大量的弃风、弃光现象存在，在含风电、光伏的综合能源系统优化调度计及风电、光伏出力与负荷不确定性非常重要；同时储能技术日渐成熟，其灵活快捷的充放电运行方式在电力系统削峰填谷、提供备用、平抑波动等方面具有广阔的应用前景。

氢储能被认为是一种具有极大潜力的新型大规模储能技术；氢气作为一种清洁的新能源，氢能具有能量密度高、绿色无污染等许多优点，并能满足资源与环境可持续发展的要求；同时蓄电池储能装置能进行快速的充放电，从而实现较大范围的功率调节；因此可将蓄电池储能与氢储能相结合的储能方式，可以实现能量型储能与功率型储能二者之间的优势互补，从而提高风光混合储能系统日前优化调度运行的效率和安全可靠性。目前关于电氢综合能源系统研究大多忽略季节差异因素影响，忽略在需求侧引导客户改变用电习惯，在将部分调峰负荷转移到低谷的同时为客户带来收益，达到调峰补谷的目的，实现供需灵活双响应。储能装置方面蓄电池储能很少考虑蓄电池储能的寿命，从系统成本以及长期效益角度来看，需要对蓄电池装置采取充放策略；制氢储能大多考虑制氢效益，很少考虑制氢的安全性，很少考虑到电解槽和燃料电池的输出功率受到储氢罐容量的限制。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了，其目的在于提高风光蓄电池混合氢储能发电系统的发电效率、环境效益、稳定性和安全性。

为实现上述目的，本发明提供了一种风光蓄电池混合氢储能发电系统日前优化调度方法，所述方法包括：

综合考虑风光储能计划出力偏差惩罚成本、弃风弃光惩罚成本和碳排放环境效益，以风光蓄电池混合氢储能发电系统联合运行的期望最大化为优化目标构建优化模型；

为所述优化模型添加功率平衡约束、风机光伏出力约束、蓄电池约束、电解槽出力约束、储氢罐储能约束、燃料电池出力约束和电价需求响应约束；

对所述优化模型求解，得到所述风光蓄电池混合氢储能发电系统联合运行的最大期望。

优选的，所述优化模型为：

其中，T表示所有时间；P_WT，t、P_PV，t分别为第t时段的风电、光伏出力；C_punish,t为第t时段风光储能计划出力偏差惩罚成本；P_WTabandon,t、P_PVabandon,t分别为第t时段的弃风、弃光出力；分别为第t时段的弃风、弃光惩罚成本；P_EL,t为第t时段的电解槽输入功率；P_FC,t为燃料电池第t时段出输出功率；为碳排放环境效益；C_t⁰为t时段电价；P_BAT,t为蓄电池在t时段的出力。

优选的，所述优化模型中风光储能计划出力偏差惩罚成本为：