一种适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法与流程

本发明涉及氢能源调度，尤其是一种适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法。

背景技术：

1、风电、光伏等分布式可再生能源是电网重要供电来源，但该类能源出力存在强间歇性、随机性与瞬时波动性，直接并网会降低电网电能质量与运行稳定性，且富余可再生能源无法就地消纳，普遍引发弃风、弃光、弃电问题，能源利用率偏低。

2、氢能作为可高效消纳富余电能的清洁能源载体，是解决分布式能源并网难题的核心方案，但现有氢能源产业链技术仅能实现制氢、储氢、运输环节的静态成本计算，未形成适配可再生能源波动的动态调度机制，同时缺乏多时间尺度调度框架，无法根据出力波动动态调整全产业链运行策略，制氢、储氢、运输各环节独立优化、协同性差，既无法快速响应可再生能源出力突变、高效消纳弃电，也无法实现全产业链综合成本最优，难以对电网运行提供稳定支撑。

3、因此，亟需一种适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，包括以下步骤：

2、采集分布式可再生能源发电系统的实时出力数据、预测出力数据、电网负荷数据以及氢能源产业链中制氢系统、储氢系统、运输系统的状态数据；

3、构建多时间尺度协同调度框架，该框架包括日前调度阶段、日内滚动修正阶段和实时调整阶段；

4、建立以弃电消纳最大化和综合成本最小化为目标的多目标协同调度优化模型，其中综合成本包括制氢成本、储氢成本和运输成本，并引入弃电惩罚项；

5、基于可再生能源出力的波动特性，设计波动分级调度策略，采用模型预测控制算法求解所述协同调度优化模型，生成制氢功率指令、储氢充放指令和运输调度指令；

6、将所述指令下发至制氢系统、储氢系统和运输系统，并控制执行，并根据实际执行反馈和弃电率实时监测结果，动态调整优化模型中的弃电惩罚系数，并滚动更新预测误差分布参数。

7、本申请的有益效果为：

8、其一，本发明通过日前、日内、实时多时间尺度调度框架与波动分级调度策略，动态适配分布式可再生能源的波动特性，可快速消纳富余电能、填补功率缺口，大幅降低弃风弃光弃电率，最大化利用分布式可再生能源。

9、其二，本发明基于制氢、储氢、运输全环节成本模型构建全局多目标优化模型，打破各环节独立优化的缺陷，实现氢能源全产业链协同成本控制，有效降低综合运行成本。

10、其三，本发明通过设置多重物理约束与闭环自适应修正机制，调度指令精准匹配设备运行能力与电网需求，平抑可再生能源出力波动，显著提升电网运行稳定性。

1.一种适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述采集分布式可再生能源发电系统的实时出力数据、预测出力数据、电网负荷数据以及氢能源产业链中制氢系统、储氢系统、运输系统的状态数据的步骤具体包括：

3.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述构建多时间尺度协同调度框架的步骤具体包括：

4.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述建立以弃电消纳最大化和综合成本最小化为目标的多目标协同调度优化模型的步骤具体包括目标函数和各项成本模型：

5.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述多目标协同调度优化模型还包括以下约束条件：

6.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述基于可再生能源出力的波动特性，设计波动分级调度策略的步骤具体包括：

7.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述采用模型预测控制算法求解所述协同调度优化模型的步骤具体包括：

8.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述将所述指令下发至制氢系统、储氢系统和运输系统，并控制执行的步骤具体包括：

9.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述根据实际执行反馈和弃电率实时监测结果，动态调整优化模型中的弃电惩罚系数的步骤具体包括：

10.根据权利要求1所述的适配分布式可再生能源特性的氢能源协同调度方法，其特征在于，所述滚动更新预测误差分布参数的步骤具体包括：