[发明专利]一种多类型储能系统优化运行方法

权利要求书

1.一种多类型储能系统优化运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

输入未来若干日的风光资源预测信息，利用蒙特卡洛法模拟生成若干随机场景，根据离预测日的远近为每日设置不同的标准差；利用蒙特卡洛法模拟生成若干随机场景表示为：

式中：表示生成的场景，表示利用蒙特卡洛法生成随机场景的函数，、分别为蒙特卡洛法模拟生成随机场景的均值和标准差，其中选取风机和光伏出力的预测值作为均值，选取风机和光伏出力预测值的百分比作为标准差，其中第一天优化时，将第一天的标准差设置为预测值的10%，第二天的标准差设置为预测值的20%；进行第二天优化时，将第二天的标准差重新调整为预测值的10%，将第三天的标准差设置为预测值的20%；

采用K-means聚类算法将随机场景缩减成典型场景；

建立电储能模型、氢储能模型、电转氢模型以及氢燃料电池模型并设置约束条件，建立电储能寿命模型以及碳排放指标模型；

根据上述场景及模型建立目标函数；

以成本总和最低为目标，对目标函数求解得到日前调度运行方案。

2.根据权利要求1所述的一种多类型储能系统优化运行方法，其特征在于，所述电储能模型包括：

电储能t时刻的电量模型为：

式中：为t时刻的电储能的电量；是上一时刻的电储能的电量；为t时刻蓄电池的放电功率；为t时刻蓄电池的充电功率；为时间间隔；、分别为充电效率、放电效率；

电储能出力约束为：

式中：为t时刻电储能的充电功率；为电储能的放电功率；、分别是电储能充电功率最大值、放电功率最大值，、表示充电标志位、放电标志位，属于变量，且充、放电不能同时进行；

电储能每时刻电量都需要满足电储能电量上下限：

式中：、分别表示电储能电量上限、下限；

同时，还需满足每日结束时刻能量与初始时刻能量相等的约束：

。

3.根据权利要求2所述的一种多类型储能系统优化运行方法，其特征在于，所述氢储能模型包括：

t时刻氢储能中氢气状态表示为：

式中：表示t时刻氢储能中氢气状态，、分别表示t时刻氢储能的充能功率、放能功率；、表示氢储能的充能效率、放能效率；

氢储能出力约束为：

式中：、分别表示氢储能充能功率上限、下限；、分别表示氢储能放能功率上限、下限；、分别表示充能功率标志位、放能功率标志位，属于变量；表示氢储能充、放能不能同时进行；

氢气体积在每时刻需在氢储能体积上限、下限内：

式中：、分别表示氢储能体积上限、下限。

4.根据权利要求3所述的一种多类型储能系统优化运行方法，其特征在于，所述电转氢模型包括：

其中电转氢为电转气第一阶段，此过程能量转化效率75%-85%，完整的电转气效率45%-65%；

电转氢利用电解水产生氢气，t时刻的产氢速率为：

式中：为t时刻的产氢速率；电解水装置的转换效率；为电解水装置消耗的电功率；为氢气的高位热值，进行单位转换；

其中，单位时间内的产氢速率即为产氢体积：

该式亦表示电转氢出力约束。

5.根据权利要求4所述的一种多类型储能系统优化运行方法，其特征在于，所述氢燃料电池模型包括：

氢燃料电池产生的电能与消耗的氢气之间的关系为：

；

式中：为t时刻氢燃料电池产生的电能，为消耗的氢气体积，为氢燃料电池的工作效率，该式亦表示氢燃料电池出力约束。