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考虑安全性风险的电-氢储能系统优化设计方法及系统

申请号: CN202311718554.0
申请人: 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
申请日期: 2023/12/14

摘要文本

本发明公开了一种考虑安全性风险的电‑氢储能系统优化设计方法及系统。本发明采用的方法,包括:建立电‑氢储能系统模型;分析影响电‑氢储能系统安全性因素;确定上层优化设计参数和约束条件;确定下层优化调度变量及约束条件;量化电‑氢储能系统的安全性风险,并考虑电‑氢储能系统的运行成本和投资成本,建立以电‑氢储能系统经济性和安全性为优化目标的优化设计模型;输入风光出力、电热氢负荷数据和各设备参数,用禁忌混沌量子粒子群算法求解优化设计模型,得到考虑安全性风险的电‑氢储能系统双层优化设计方案。本发明得到考虑电‑氢储能系统安全性和经济性的多目标优化设计方案,提高了电‑氢储能系统的安全性和经济性。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 考虑安全性风险的电-氢储能系统优化设计方法及系统
专利类型 发明授权
申请号 CN202311718554.0
申请日 2023/12/14
公告号 CN117408091B
公开日 2024/3/26
IPC主分类号 G06F30/20
权利人 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
发明人 陈哲; 史兴华; 赵波; 张雪松; 林达; 李志浩; 倪筹帷
地址 浙江省杭州市拱墅区朝晖八区华电弄1号

专利主权项内容

1.一种考虑安全性风险的电-氢储能系统优化设计方法,其特征在于,包括步骤:1)建立电-氢储能系统模型;2)分析影响电-氢储能系统安全性因素;3)确定上层优化设计参数和约束条件;4)确定下层优化调度变量和约束条件;5)量化电-氢储能系统的安全性风险,并考虑电-氢储能系统的运行成本和投资成本,建立以电-氢储能系统经济性和安全性为优化目标的优化设计模型,即确定电-氢储能系统优化设计的目标函数;6)输入风光出力、电热氢负荷数据和各设备参数,用禁忌混沌量子粒子群算法求解优化设计模型,得到考虑安全性风险的电-氢储能系统双层优化设计方案;所述步骤5)中,上层优化目标为日净成本最小,日净成本等于下层优化运行成本加上等效日投资成本,优化设计模型的目标函数表达式如下:

,其中,下标指代不同的设备,包括碱性电解槽、质子交换膜电解槽、电储能、热储能、氢储能,氢燃料电池和电锅炉;为上层优化设计的目标函数;/>为系统等效年投资成本,为综合能源系统中各设备总数,/>为利率,/>为各设备单位容量的投资成本,/>为各设备的使用年限,/>表示综合能源系统中各设备的容量;/>为安全性风险成本;/>为运行成本。i