一种氢电耦合电力系统的能量管理方法及装置

本发明涉及能量管理，尤其涉及一种氢电耦合电力系统的能量管理方法及装置。

背景技术：

1、风、光等可再生能源发电在电网中已占据一定比例，但其间歇性和波动性对电力系统的稳定调控具有重大影响。而氢能由于其能量密度高、可大规模存储等特点，使其成为应用前景最为广泛的能源转化载体，故基于氢电耦合的电力系统应运而生。然而，基于氢电耦合的电力系统往往包含了风光发电机组、氢储能系统和锂电池储能系统等，如何对氢电耦合电力系统进行能量管理，保证系统安全稳定运行，是当下所面临的难题。

2、为了实现对氢电耦合电力系统的能量管理，现有技术通常基于给定的成本函数和负载曲线，采用全局优化算法，构建一种经济上优化的能源管理方法，或者在满足负荷需求的前提下，考虑关键设备的技术参数，利用机器学习的方法提前做出功率调度规划，从而实现氢电耦合系统的能量管理，然而这些策略存在着计算量大，对工况数据要求高，优化过程复杂且目标难以实现的问题，并且在实际运行过程中难以应用。因此，如何降低氢电耦合电力系统能量管理的复杂性，减少氢电耦合电力系统能量管理的成本，成为了亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种氢电耦合电力系统的能量管理方法及装置，用以解决现有的氢电耦合电力系统能量管理方法复杂性和成本较高的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种氢电耦合电力系统的能量管理方法，包括：

3、获取氢电耦合电力系统中多余的净功率；

4、基于所述氢电耦合电力系统中蓄电池的荷电状态、储氢罐的荷氢状态，以及mamdani区间二型模糊逻辑算法，确定功率分配因子；

5、基于所述功率分配因子，对所述多余的净功率进行能量管理。

6、在一种可能的实现方式中，所述确定功率分配因子，包括：

7、对所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子进行模糊化；

8、对模糊化后的所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子进行模糊推理和模糊降型；

9、基于所述模糊降型的结果进行解模糊化，确定所述功率分配因子。

10、在一种可能的实现方式中，所述对所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子进行模糊化，包括：

11、确定所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子对应的区间二型模糊集合，并确定所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子对应的区间二型模糊集合的子集的上隶属度函数和下隶属度函数。

12、在一种可能的实现方式中，所述对模糊化后的所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子进行模糊推理和模糊降型，包括：

13、基于所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子对应的区间二型模糊集合的子集的上隶属度函数和下隶属度函数，确定每一条功率分配控制规则的激活度区间；

14、将所述每一条功率分配控制规则的激活度区间与所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子对应的区间二型模糊集合的子集的上隶属度函数和下隶属度函数融合，得到融合后的二型模糊集合输出的边界端点。

15、在一种可能的实现方式中，所述基于所述模糊降型的结果进行解模糊化，确定所述功率分配因子，包括：

16、基于均值法和所述融合后的二型模糊集合输出的边界端点，确定所述功率分配因子。

17、在一种可能的实现方式中，所述基于均值法和所述融合后的二型模糊集合输出的边界端点，确定所述功率分配因子，包括：

18、基于以下公式确定所述功率分配因子：

19、

20、其中，k表示所述功率分配因子，yl表示所述融合后的二型模糊集合输出的下界端点，yr表示所述融合后的二型模糊集合输出的上界端点。

21、在一种可能的实现方式中，所述获取氢电耦合电力系统中多余的净功率，包括：

22、获取所述氢电耦合电力系统中的风机功率、光伏功率和负荷需求；

23、将所述风机功率与所述光伏功率两者之和与负荷需求之间的差值作为所述多余的净功率。

24、本发明还提供了一种氢电耦合电力系统的能量管理装置，包括：

25、获取模块，用于获取氢电耦合电力系统中多余的净功率；

26、确定模块，用于基于所述氢电耦合电力系统中蓄电池的荷电状态、储氢罐的荷氢状态，以及mamdani区间二型模糊逻辑算法，确定功率分配因子；

27、能量管理模块，用于基于所述功率分配因子，对所述多余的净功率进行能量管理。

28、本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如上所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法。

29、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法。

30、本发明的有益效果是：本发明提供的氢电耦合电力系统的能量管理方法，通过mamdani区间二型模糊逻辑算法确定用于氢电耦合电力系统能量管理的功率分配因子，根据功率分配因子对氢电耦合电力系统多余的净功率进行能量管理，降低了氢电耦合电力系统能量管理的复杂度，从而节省了氢电耦合电力系统能量管理的成本。

技术特征：

1.一种氢电耦合电力系统的能量管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法，其特征在于，所述确定功率分配因子，包括：

3.根据权利要求2所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法，其特征在于，所述对所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子进行模糊化，包括：

4.根据权利要求3所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法，其特征在于，所述对模糊化后的所述蓄电池的荷电状态、所述储氢罐的荷氢状态以及所述功率分配因子进行模糊推理和模糊降型，包括：

5.根据权利要求4所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法，其特征在于，所述基于所述模糊降型的结果进行解模糊化，确定所述功率分配因子，包括：

6.根据权利要求5所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法，其特征在于，所述基于均值法和所述融合后的二型模糊集合输出的边界端点，确定所述功率分配因子，包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法，其特征在于，所述获取氢电耦合电力系统中多余的净功率，包括：

8.一种氢电耦合电力系统的能量管理装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现根据权利要求1至7任一项所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的氢电耦合电力系统的能量管理方法。

技术总结
本发明涉及一种氢电耦合电力系统的能量管理方法及装置，属于能量管理技术领域，其中，该氢电耦合电力系统的能量管理方法包括获取氢电耦合电力系统中多余的净功率；基于所述氢电耦合电力系统中蓄电池的荷电状态、储氢罐的荷氢状态，以及Mamdani区间二型模糊逻辑算法，确定功率分配因子；基于所述功率分配因子，对所述多余的净功率进行能量管理。本发明降低了氢电耦合电力系统能量管理的复杂度，从而节省了氢电耦合电力系统能量管理的成本。

技术研发人员：周申培,江庆东,谢长君,王喆伟,朱文超,杨扬,杜帮华,王瀚,杨文龙,袁杰
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6