一种基于经济评价的源网荷储一体化容量配置方法及系统与流程

本发明涉及电子信息，具体而言，涉及一种基于经济评价的源网荷储一体化容量配置方法及系统。

背景技术：

1、新能源电场耦合电解水制氢技术及下游其他绿色化工产线，是解决新能源电力消纳、实现工业减排的重要途径。然而，新能源电力存在波动性、难预测性等特点，对下游的制氢工艺和化工工艺运行提出了挑战，因此，工业领域发展了制氢侧与化工侧实现荷随源动的生产模式，以匹配新能源发电的出力特性。

2、此类项目在进行经济评价时，需要获取产品产量。然而，由于采用了荷随源动的生产模式，制氢侧与化工侧产品必须通过全年小时级风光出力特性和生产模拟仿真进行计算。不同制氢技术与化工技术路线存在差异，仿真计算需要支持不同生产运行参数的计算。此外，项目特定容量配置的仿真模拟结果，将会作为经济评价工具的输入以对项目方案进行经济评价，因此，在进行项目容量配置优化时，仿真模拟结果与项目经济评价存在耦合，项目的容量规模与项目产量存在非线性，并且与风光资源特性相关。

3、因此，为了解决此类源网荷储项目在容量优化配置过程中面临的技术难点，本发明创造了一种用于新能源耦合绿氢和绿色化工项目的容量优化配置方法，帮助此类项目的决策者根据当地的风光资源特性，确定最优的项目规模配置方案。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于经济评价的源网荷储一体化容量配置方法及系统，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

2、一方面，本发明实施例提供一种基于经济评价的源网荷储一体化容量配置方法，包括：

3、初始化项目参数的值，所述项目参数包括项目规模、运行参数及资源数据；

4、输入所述项目的搜索空间，所述搜索空间包括项目规模的取值范围；

5、初始化迭代次数n＝0；

6、创建过程变量并对所述过程变量进行初始化；

7、根据所述项目参数的值和所述过程变量生成约束条件和目标函数；

8、根据所述约束条件和所述目标函数，确定仿真模拟结果，所述仿真模拟结果至少包括所述过程变量；

9、根据所述仿真模拟结果，判断项目运行结果是否满足要求，若满足，计算所述项目的经济评价结果并保存当前项目参数的值，同时，根据所述搜索空间确定新的项目规模，并根据所述新的项目规模更新所述项目参数的值；若不满足，直接根据所述搜索空间确定新的项目规模，并根据所述新的项目规模更新所述项目参数的值；

10、根据所述仿真模拟结果重新对所述过程变量进行初始化；

11、设置迭代次数n＝n+1；

12、判断迭代次数n是否大于迭代阈值，若是，根据所有的经济评价结果，确定最优的项目配置；若否，跳转至根据所述项目参数的值和所述过程变量生成约束条件和目标函数。

13、可选地，所述过程变量包括化工装置的负荷lschem，储能装置的负荷lsbat，制氢装置的负荷lsawe，储能装置的容量状态socbat，储氢装置的容量状态sochyd，电场弃电功率pabandon，电场与电网交换功率pgrid。

14、可选地，所述约束条件包括：

15、化工装置爬坡率限制：lschem(i)-lschem(i-1)≤crate，crate表示化工装置爬坡率；

16、化工装置变负荷频率限制：(lschem(i)＝lschem(i-1))for i modcfreq≠0，cfreq表示化工装置最小调节频率；

17、化工装置负荷上下限限制：lschem(i)＝0 or clower≤lschem(i)≤cupper，clower表示化工装置负荷下限，cupper表示化工装置负荷上限；

18、储能装置电量守恒：socbat(i)-socbat(i-1)＝lsbat；

19、储能装置上下限限制：0≤socbat(i)≤sbat·tbat，tbat表示储能时长，sbat表示储能规模；

20、电量守恒：dwg(i)·swg+dpv(i)·spv＝pgrid(i)+pabandon(i)+lsbat(i)·sbat+lsawe(i)·sawe+lschem·cload，dwg表示风电数据，swg表示风电规模，dpv表示光伏数据，sawe表示制氢规模，cload表示化工装置动设备功率；

21、电网交换功率限制：-lgrid≤pgrid(i)≤lnet，lgrid表示电网最大购电负荷，lnet表示发电上网最大负荷；

22、新能源发电上网限制：tele表示目标售电量；

23、氢气物料守恒：sochyd(i-1)+lsawe(i)·sawe·αe＝sochyd(i)+αc·lschem·schem，αe表示电氢转化比，αc表示化工装置氢气转化比，schem表示化工装置规模；

24、所述目标函数表示为：minimize∑pabandon(i)；

25、其中，i表示小时数，i＝1,2,3......8760。

26、可选地，所述仿真模拟结果包括弃电率；

27、根据所述仿真模拟结果，判断项目运行结果是否满足要求，具体为：

28、当所述弃电率大于预设值时，表示所述项目运行结果不满足要求；当所述弃电率小于等于所述预设值时，表示所述项目运行结果满足要求。

29、可选地，所述预设值为10％。

30、可选地，计算所述项目的经济评价结果，具体为：

31、输入项目的经济评价参数，所述经济评价参数包括电力部分的参数、制氢部分的参数和化工部分的参数；

32、根据所述电力部分的参数，计算电力成本lcoe；

33、根据所述制氢部分的参数，计算制氢成本lcoh；

34、根据所述化工部分的参数，计算化工成本lcox；

35、根据所述电力成本lcoe、所述制氢成本lcoh及所述化工成本lcox计算内部收益率irr。

36、可选地，根据所述电力成本lcoe、所述制氢成本lcoh及所述化工成本lcox计算内部收益率irr，具体为：

37、根据所述电力成本lcoe、所述制氢成本lcoh及所述化工成本lcox，生成现金流量表，根据所述现金流量表计算投资回收期和内部收益率irr。

38、可选地，根据所有的经济评价结果，确定最优的项目配置，具体为：

39、比较迭代过程中计算得到的所有内部收益率irr，将内部收益率irr最大时对应的项目参数的值，作为最优的项目配置。

40、另一方面，本发明还提供一种基于经济评价的源网荷储一体化容量配置系统，包括：

41、第一初始化模块，用于初始化项目参数的值，所述项目参数包括项目规模、运行参数及资源数据；

42、第一输入模块，用于输入所述项目的搜索空间，所述搜索空间包括项目规模的取值范围；

43、第二初始化模块，用于初始化迭代次数n＝0；

44、创建模块，用于创建过程变量并对所述过程变量进行初始化；

45、生成模块，用于根据所述项目参数的值和所述过程变量生成约束条件和目标函数；

46、确定模块，用于根据所述约束条件和所述目标函数，确定仿真模拟结果，所述仿真模拟结果至少包括所述过程变量；

47、第一判断模块，用于根据所述仿真模拟结果，判断项目运行结果是否满足要求，若满足，计算所述项目的经济评价结果并保存当前项目参数的值，同时，根据所述搜索空间确定新的项目规模，并根据所述新的项目规模更新所述项目参数的值；若不满足，直接根据所述搜索空间确定新的项目规模，并根据所述新的项目规模更新所述项目参数的值；

48、第三初始化模块，用于根据所述仿真模拟结果重新对所述过程变量进行初始化；

49、设置模块，用于设置迭代次数n＝n+1；

50、第二判断模块，用于判断迭代次数n是否大于迭代阈值，若是，根据所有的经济评价结果，确定最优的项目配置；若否，跳转至根据所述项目参数的值和所述过程变量生成约束条件和目标函数。

51、可选地，所述第一判断模块包括：

52、第二输入模块，用于输入项目的经济评价参数，所述经济评价参数包括电力部分的参数、制氢部分的参数和化工部分的参数；

53、计算模块，用于根据所述电力部分的参数，计算电力成本lcoe；还用于根据所述制氢部分的参数，计算制氢成本lcoh；还用于根据所述化工部分的参数，计算化工成本lcox；还用于根据所述电力成本lcoe、所述制氢成本lcoh及所述化工成本lcox计算内部收益率irr。

54、本发明实施例的创新点包括：

55、1、本实施例中，根据项目规模、运行参数、当地风光资源文件进行全年8760仿真模拟计算，得到发电量、弃电量、产品产量等结果，并根据项目规模、产品产量等数据计算项目的经济评价结果，利用经济评价结果确定最优项目配置，是本发明实施例的创新点之一。

56、2、本实施例中，利用pso寻优算法，通过多次迭代进行项目规模优化计算，得到具有最优经济性的项目规模配置，是本发明实施例的创新点之一。

57、3、本实施例中，可以针对特定的项目进行规模优化配置，帮助用户找到最佳的一体化项目配比方案，提升项目的经济性，是本发明实施例的创新点之一。