CN119419952A 多微电网光储双层优化配置方法及系统 （国网江西省电力有限公司经济技术研究院）

产业开发区青山湖大道999号1#楼第本发明提供了一种多微电网光储双层优化基于多微电网之间的电能以及氢能的功率交互协同优化第i个微电网的功率平衡约束和功率约2建立电氢耦合运行架构，并根据所述电氢耦合运行架构构建关将单一微电网拓展为多微电网，并基于多微电网之间的电能以及氢;At为时间步长,Xuw为蓄电池的电能损耗率；根据以下公式构建与所述功率容量计算模型对应的储能充放;;蓄电池在t时间段的荷电状态soc(t)表示为：;;3;;;;;其中，Ux(t)为t时间段充放氢状态变量，为充放氢功率所能达到的最大值，且4;从第i个微电网购买的电功率，P()为利用历史数据对负荷结果进行预测的第i个微电网在t时间段内的负荷需求功率，为第i个微电网在t时间段内向主网售出的功率，pet)为第i个微电网中的电解槽在t时间段内的耗电功率，为第i个微电网中的蓄电池在t时间段的充电功率，表示t时间段第i个微电网从第j个微电网购买的电功率，n表示微电网总数，为第i个微电网中的底电解槽在t时间段转化的氢功率，为第i个微电网中的储氢罐在t时间段的放氢功率，H,()表示t时间段第i个微电网;5为输氢管导入氢功率上限，H()为第i个微电网单位时间出售的氢能，为第i个微;;步骤5、重复步骤2至步骤4进行多次迭代运算，上化模型的收敛域值。;6;;;其中，分别为第i个微电网中的蓄电储氢罐在下层优化模型运算后取得的最大值，7;时间段功率和外界微电网交互的单位氢能所带来的利润，单位为元/kw·h，iomw为w个;其中，为i微电网预测的光伏出力标幺值，为储氢罐储能容量的下限，Emw为储氢罐储能容量的上限，为第i微电网储氢罐单位时刻容量，s。构建关于蓄电池的功率容量计算模型以及与所述功率容量计算模型对应的储能充放电约微电网拓展模块，用于将单一微电网拓展为多微电网，并基于8及氢能的功率交互协同优化第i个微电网的功率双层模型构建模块，用于以微电网的等年值投资成本与年维护成本之和最求解模块，用于对所述双层模型进行求解，得到关9主。微型燃气轮机(micro_turbine，MT)通常作为紧急备用设备来提高微电网的供电可靠统微电网运行过程中消耗的燃料成本较高且对环境污染较大以及传统电化学储能无法灵;根据以下公式构建与所述功率容量计算模型对应的储能充放;;蓄电池在t时间段的荷电状态soc(t)表示为：;;;;;所述氢功率约束条件包括氢功率平衡约束条件和氢储能充放氢功率上下限约束;;;电网从第i个微电网购买的电功率，P'()为利用历史数据对负荷结果进行预测的第i个微电网在t时间段内的负荷需求功率，pa()为第i个微电网在t时间段内向主网售出的功率，pet)为第i个微电网中的电解槽在t时间段率，n表示微电网总数，为第i个微电网中的底电解槽在t时间段转化的氢功率，为第i个微电网中的储氢罐在t时间段的放氢功率，H,()表示t时间段第i个微电网为电网联络线功率上限，uxe)为第i个微电网与主网在t时段购售氢功率的状态变量，第i个微电网单位时间购买的氢能。;表示第i个微电网的等年值投资成本和年维护;i个微电网和外界微电网交互的单位电量和氢能所带来的利润，为n季节下典型日的天标记为P,(K)，下层优化模型第k次迭代运算的优化目标为P,(K)，当IP,(K)-P,(K+1)IK，且化模型的收敛域值。;投资成本、储氢罐单位容量投资成本以及氢燃;;其中，cm为第i个微电网内部的运营成本，Cu为第i个微电网的购售电成本，;其中，分别为第i个微电网中的蓄电池、光伏阵列、电解槽、氢储能、储氢罐在下层优化模型运算后取得的最大值，;其中，为t时间段功率和外界微电网交互的单位电量所带来的利润，;其中，为i微电网预测的光伏出力标幺值，为储氢罐储能容量的下。架构构建关于蓄电池的功率容量计算模型以及与所述功率容量计算模型对应的储能充放能以及氢能的功率交互协同优化第i个微电网的电解槽转化为氢能存于储氢罐中在负荷需求大于发电的时候将氢能输入氢燃料电池进行标对园区内部装置进行定容，下层以园区内部收益最高为目标进行典型日模拟场景运行，图6为本发明一实施例示例的多微电网氢能典型日配电网总购买功率运行场景示合模型以及与所述电氢耦合模型对应的氢功率约束;;;蓄电池在t时间段的荷电状态soc(t)表示为：;;;;[0029]电解槽转化的氢能一部分存储于储氢罐在系统电能不足以满足负荷需求时将氢时在氢能不足于满足负荷需求时系统从外界进行购买氢能保持微电网内供需平衡。具体;所述氢功率约束条件包括氢功率平衡约束条件和氢储能充放氢功率上下限约束;;;电网从第i个微电网购买的电功率，P'()为利用历史数据对负荷结果进行预测的第i个微电网在t时间段内的负荷需求功率，pa()为第i个微电网在t时间段内向主网售出的功率，pet)为第i个微电网中的电解槽在t时间段率，n表示微电网总数，为第i个微电网中的底电解槽在t时间段转化的氢功率，为第i个微电网中的储氢罐在t时间段的放氢功率，H,()表示t时间段第i个微电网为电网联络线功率上限，uxe)为第i个微电网与主网在t时段购售氢功率的状态变量，;表示第i个微电网的等年值投资成本和年维护;投资成本、储氢罐单位容量投资成本以及氢燃;;其中，cm为第i个微电网内部的运营成本，Cu为第i个微电网的购售电成本，;其中，分别为第i个微电网中的蓄电池、光伏阵列、电解槽、氢储能、储氢罐在下层优化模型运算后取得的最大值，电装置以及氢储能系统装置进行自发自用获得收益；参与电力市场交易获得的售电收益；;i个微电网和外界微电网交互的单位电量和氢能所带来的利润，为n季节下典型日的天;其中，为t时间段功率和外界微电网交互的单位电量所带来的利润，;其中，为i微电网预测的光伏出力标幺值，为储氢罐储能容量的下规划问题，需要进行线性化和多次的迭代计算才能得到最终结果。因此，本实施例利用;标记为P,(K)，下层优化模型第k次迭代运算的优化目标为P,(K)，当IP,(K)-P,(K+1)IK，且化模型的收敛域值。。;;燃气轮机之后成本和收益相对于场景1都大幅度增长，场景3相对于场景2增加了多微电网不需要考虑燃气轮机中燃料费用而是通过可再生能源电解水来产生氢气形成闭环的可再比可得对于微电网合理配置以及稳定运行来说场景5考虑的多微电网氢储能优化交互系统负荷需求的时候储氢罐中的氢能和此时段电解槽制出的氢能以及从外界购买的氢能将通[0047]以场景5微电网1春季典型日为例，分析含氢储能优化的多微电网各时段光伏出景1基础上考虑了微型燃气轮机，在夜晚时段可持续性发电大大减少了从配电网购买的功网可通过与另外两个微电网之间的交互来对电能以及氢能进行购买来满足此时段负荷需系统相互耦合可大大提高能源利用效率，同时提高了系统多时段电力系统出力的稳定性。电解槽转化为氢能存于储氢罐中在负荷需求大于发电的时候将氢能输入氢燃料电池进行标对园区内部装置进行定容，下层以园区内部收益最高为目标进行典型日模拟场景运行，行架构构