(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211259225.X (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 国网辽宁省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区文 萃路 183-1号 申请人 东北电力大 学 (72)发明人 宋卓然　窦文雷　王征　姜涛　 李剑峰　王春凤　佟永吉　朱洪波　 芦思辰　陈燕　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 李林娟 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01)H02J 3/28(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 考虑氢储能的电-热综合能源系统可调鲁棒 区间优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑氢储能的电 ‑热综合 能源系统可调鲁棒区间优化控制方法， 方法包 括： 建立考虑间歇工作模式下的风 ‑氢混合系统 模型； 以区间形式考虑风电的不确定性， 构建含 风电的鲁棒区间优化模型， 在所有风电出力允许 区间内， 均满足允许约束条件， 采用对偶理论将 该鲁棒区间优化模型转化为单层模 型； 基于含风 电的鲁棒区间优化模型， 引入时变的参与因子， 构建考虑风电不确定性的电 ‑热综合能源系统可 调鲁棒区间优化模型， 并采用二元展开法将该非 凸非线性模型转化为线性模型； 对PJM ‑5节点电 力系统与6节点热力系统组成的电 ‑热综合能源 系统进行优化分析， 提高风电的消纳量， 降低系 统运行成本 。 权利要求书2页 说明书11页 附图5页 CN 115513941 A 2022.12.23 CN 115513941 A 1.一种考虑氢储能的电 ‑热综合能源系统可调鲁棒 区间优化控制方法， 其特征在于， 所 述方法包括： 建立考虑间歇工作模式下的风 ‑氢混合系统模型； 以区间形式考虑风电的不确定性， 构建含风电的鲁棒区间优化模型， 在所有风电出力 允许区间内， 均满足 允许约束条件， 采用对偶理论将该鲁棒区间优化模型转 化为单层模型； 基于含风电的鲁棒区间优化模型， 引入时变的参与因子， 构建考虑风电不确定性的电 ‑ 热综合能源系统可调鲁棒区间优化模型， 并采用二元展开法将该非凸非线性模型转化为线 性模型； 对PJM‑5节点电力系 统与6节点热力系统组成的电 ‑热综合能源系 统进行优化分析， 提 高风电的消纳量， 降低系统运行成本 。 2.根据权利要求1所述的一种考虑氢储能的 电‑热综合能源系统可调鲁棒区间优化控 制方法， 其特 征在于， 所述 风‑氢混合系统模型为： QH2,t＝QH2,t‑1+ ηch(Qh,t+Qfc,t‑Qcon,t)‑Qthermal,t 其中， Ph,t、 Pfc,t分别表示电解槽的耗电功 率和燃料电池的发电功率； Qh,t、 Qfc,t分别表示 电解槽和燃料电池的产热功率； HH2表示氢气的高热值； nt表示电解槽t时刻的产氢速率； mt 为燃料电池在t时刻的耗氢速率； ηh、 ηfc分别表示电解槽和燃料电池的效率； Et表示t时刻储 氢罐的容量； λh,t和 λfc,t为二进制变量， 表示氢储能系统在t时刻不能同时进行充放电； QH2,t 表示t时刻储热罐储存的热能； ηch表示热交换器效率； Qcon,t、 Qthermal,t分别表示t时刻氢储能 系统消耗的热功率、 为区域热网系统提供的热功率。 3.根据权利要求1所述的一种考虑氢储能的 电‑热综合能源系统可调鲁棒区间优化控 制方法， 其特征在于， 所述以区间形式考虑风电的不确定性， 构建含风电的鲁棒区间优化模 型， 在所有风电出力允许区间内， 均满足允许约束 条件， 采用对偶理论将该鲁棒区间优化模 型转化为单层模型为： 1)以区间形式考虑风电的不确定性， 构建含风电的鲁棒区间优化模型， 当任意给定区 间范围内的风电出力时， 得到相应的最优目标， 使得风电场出力建立在区间基础上： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115513941 A 2其中， x表示常规机组的输出功率； y表示风电场输出功率； 表示风电允许输出区 间； [yd,yu]表示风电预测区间， A、 B、 D、 V为常系数矩阵； 表示常规机组出力上限， x表示常 规机组出力下限， d表示 风电预测区间下限下 标； u表示 风电预测区间上限上 标； 2)基于对偶理论， 通过引入变量 λ， 转 化为单层线性 规划模型， 具体如下： 通过引入辅助变量， 转 化为： 其中， Ai、 Bi、 Di均为常系数矩阵。 通过对偶理论， 转 化为： 4.根据权利要求1所述的一种考虑氢储能的 电‑热综合能源系统可调鲁棒区间优化控 制方法， 其特 征在于， 所述线性模型为： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115513941 A 3