考虑电、氢耦合的生产模拟方法、系统、装置及存储介质与流程

本发明涉及电力生产模拟，尤其是涉及一种考虑电、氢耦合的生产模拟方法、系统、装置及存储介质。

背景技术：

1、生产模拟旨在验证规划方案的可行性，并结合不同的发展态势，对系统运行特性进行分析，得出相应规划方案下的系统运行指标，以便全面评估规划方案的合理性。当前电力系统、氢能系统生产模拟方法的主要不足在于：未充分考虑电、氢系统之间的耦合关系，未实现电力、氢能联合系统的运行状态模拟，电力系统规划仅考虑电源、电网、负荷、储能的运行状态，氢能系统规划仅关注制氢、输氢、储氢、用氢设备的运行情况。目前，电解水制氢、氢燃料电池发电等设备不断更新迭代，技术经济参数不断优化，即将迎来规模化发展，氢能系统与电力系统的耦合关系日趋密切。电力系统中风电、光伏等不确定性电源的出力水平将极大地影响电解水制氢设备的开启、关停与运行功率的调整，以及用电方案的实时优化；而储氢、燃料电池发电设备的出力也将影响电力系统中电源的总发电功率，进而影响负荷、储能等设备的运行特性。因此，亟需构建考虑电-氢耦合的生产模拟模型与方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种考虑电、氢耦合的生产模拟方法、系统、装置及存储介质，旨在解决现有技术中的上述问题。

2、本发明提供一种考虑电、氢耦合的生产模拟方法，包括：

3、s1、收集电力系统和氢能系统的相关数据，获取电力系统以及氢能系统的耦合交互关系；

4、s2、根据耦合交互关系以模拟期内系统总运行成本最小化为目标函数设置考虑电、氢耦合的生产模拟优化模型；

5、s3、通过构建约束条件对所述考虑电、氢耦合的生产模拟优化模型进行求解，从而获取考虑电、氢耦合的生产模拟方法的最优解。

6、本发明提供一种考虑电、氢耦合的生产模拟系统，包括：

7、交互关系获取模块，用于收集电力系统和氢能系统的相关数据，获取电力系统以及氢能系统的耦合交互关系；

8、模型构建模块，用于根据耦合交互关系以模拟期内系统总运行成本最小化为目标函数设置考虑电、氢耦合的生产模拟优化模型；

9、模型求解模块，用于通过构建约束条件对所述考虑电、氢耦合的生产模拟优化模型进行求解，从而获取考虑电、氢耦合的生产模拟方法的最优解。

10、本发明实施例还提供一种考虑电、氢耦合的生产模拟装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述考虑电、氢耦合的生产模拟方法的步骤。

11、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述考虑电、氢耦合的生产模拟方法的步骤。

12、采用本发明实施例，统筹考虑电力系统以及氢能系统的耦合交互关系，通过采用优化建模手段，以系统总成本最小化为目标，同步求解典型周内各时点、各区域、各类设备出力以及跨区域输电通道、输氢管道输送功率的最优解。本发明既可在规划研究中对某个规划方案进行校验与模拟，亦可开展系统运行中的热点问题研究，如电制氢、氢燃料电池、燃氢机组等设备对电力平衡、电量平衡、调峰平衡等的影响等。

13、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种考虑电、氢耦合的生产模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1具体包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2具体包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述s3具体包括：

5.一种考虑电、氢耦合的生产模拟系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述交互关系获取模块具体用于：

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述模型构建模块具体用于：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述模型求解模块具体用于：

9.一种考虑电、氢耦合的生产模拟装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的考虑电、氢耦合的生产模拟方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的考虑电、氢耦合的生产模拟方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种考虑电、氢耦合的生产模拟方法、系统、装置及存储介质，方法包括：收集电力系统和氢能系统的相关数据，获取电力系统以及氢能系统的耦合交互关系；根据耦合交互关系以模拟期内系统总运行成本最小化为目标函数设置考虑电、氢耦合的生产模拟优化模型；通过构建约束条件对考虑电、氢耦合的生产模拟优化模型进行求解，获取考虑电、氢耦合的生产模拟方法的最优解。本发明通过统筹考虑电力系统以及氢能系统的耦合交互关系同步计算典型周期内各时点、各区域、各类设备出力以及跨区域输电通道、输氢管道输送功率的最优解，此外，还可开展电制氢、氢燃料电池、燃氢机组等设备对电力平衡、电量平衡、调峰平衡等的影响等热点问题研究。

技术研发人员：张丝钰,张宁,代红才,刘林,曹雨晨,时庆
受保护的技术使用者：国网能源研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14