制氫系統調度方法、位置及非易失性存儲介質技術方案

本發明專利技術公開了一種制氫系統調度方法、位置及非易失性存儲介質。其中，該方法包括：基于制氫系統對應的總運維成本、總制氫收益，制氫系統中的新能源供電設備的第一輸出功率，儲能設備的第二輸出功率，電解水制氫設備的第一輸入功率，負載的第二輸入功率，確定制氫系統的目標函數；采用蜜獾算法對目標函數進行處理，得到目標函數的初始最優解；對初始最優解進行高斯變異處理，得到目標函數的目標最優解，以及目標最優解對應的目標最優值；基于目標最優值，確定制氫系統的制氫調度策略，使得制氫系統滿足目標最優解。本發明專利技術解決了相關技術中存在新能源耦合制氫的調度效率不理想，系統運行穩定性不足，系統調度算法早熟的技術問題。系統調度算法早熟的技術問題。系統調度算法早熟的技術問題。

【技術實現步驟摘要】
制氫系統調度方法、位置及非易失性存儲介質


[0001]本專利技術涉及制氫
，具體而言，涉及一種制氫系統調度方法、位置及非易失性存儲介質。

技術介紹

[0002]近年來，隨著來自能源消耗和環境治理兩方面的壓力不斷增加，對能源系統的需求也在不斷更新。風能和太陽能技術正引領全球從化石能源向可再生能源發電生產過渡。然而，兩種主要的可再生能源都具有間歇性的特點，如何減輕其對電網的不利影響是可再生能源發電亟待解決問題。適當的增加儲能可以提高可再生能源發電的穩定性。氫能作為清潔的能源載體，可以儲存過剩的風、光等可再生能源。在用電低谷時利用電解設備制氫儲能，在用電高峰時利用燃料電池或儲能發電彌補出力的不足。氫能的加入極大的平抑了可再生能源對電網的沖擊。相關技術中對新能源耦合制氫系統未能兼顧制氫系統的運行效率，運行穩定性，制氫成本以及制氫收益，作為一種多目標問題容易存在算法早熟，不易收斂等問題，造成對制氫系統的調度不理想，從而導致制氫系統的運行效率低，魯棒性差。
[0003]針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現思路

[0004]本專利技術實施例提供了一種制氫系統調度方法、位置及非易失性存儲介質，以至少解決相關技術中存在新能源耦合制氫的調度效率不理想，系統運行穩定性不足，系統調度算法早熟的技術問題。
[0005]根據本專利技術實施例的一個方面，提供了一種制氫系統調度方法，包括：基于制氫系統對應的總運維成本、總制氫收益，所述制氫系統中的新能源供電設備的第一輸出功率，所述制氫系統中的儲能設備的第二輸出功率，所述制氫系統中的電解水制氫設備的第一輸入功率，所述制氫系統中的負載的第二輸入功率，確定所述制氫系統的目標函數，其中，所述總運維成本為所述制氫系統在預設的單位運行時間內產生的運維成本，所述總制氫收益為所述制氫系統在所述單位運行時間內產生的制氫收益，所述目標函數用于表示所述制氫系統的總成本；采用蜜獾算法對所述目標函數進行處理，得到所述目標函數的初始最優解；對所述初始最優解進行高斯變異處理，得到所述目標函數的目標最優解，以及所述目標最優解對應的目標最優值，其中，所述目標最優解使得所述制氫系統的總成本最低，所述目標最優值為所述制氫系統達到所述目標最優解情況下的控制參數；基于所述目標最優值，確定所述制氫系統的制氫調度策略，使得所述制氫系統滿足所述目標最優解。
[0006]根據本專利技術實施例的另一方面，提供了一種制氫系統調度裝置，包括：第一確定模塊，用于基于制氫系統對應的總運維成本、總制氫收益，所述制氫系統中的新能源供電設備的第一輸出功率，所述制氫系統中的儲能設備的第二輸出功率，所述制氫系統中的電解水制氫設備的第一輸入功率，所述制氫系統中的負載的第二輸入功率，確定所述制氫系統的目標函數，其中，所述總運維成本為所述制氫系統在預設的單位運行時間內產生的運維成
本，所述總制氫收益為所述制氫系統在所述單位運行時間內產生的制氫收益，所述目標函數用于表示所述制氫系統的總成本；第一計算模塊，用于采用蜜獾算法對所述目標函數進行處理，得到所述目標函數的初始最優解；第二計算模塊，用于對所述初始最優解進行高斯變異處理，得到所述目標函數的目標最優解，以及所述目標最優解對應的目標最優值，其中，所述目標最優解使得所述制氫系統的總成本最低，所述目標最優值為所述制氫系統達到所述目標最優解情況下的控制參數；第二確定模塊，用于基于所述目標最優值，確定所述制氫系統的制氫調度策略，使得所述制氫系統滿足所述目標最優解。
[0007]根據本專利技術實施例的另一方面，提供了一種非易失性存儲介質，所述非易失性存儲介質存儲有多條指令，所述指令適于由處理器加載并執行任意一項所述的制氫系統調度方法。
[0008]根據本專利技術實施例的另一方面，提供了一種電子設備，包括：一個或多個處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲一個或多個程序，其中，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行時，使得所述一個或多個處理器實現任意一項所述的制氫系統調度方法。
[0009]在本專利技術實施例中，采用在蜜獾算法的基礎上進行改進的算法，通過基于制氫系統對應的總運維成本、總制氫收益，所述制氫系統中的新能源供電設備的第一輸出功率，所述制氫系統中的儲能設備的第二輸出功率，所述制氫系統中的電解水制氫設備的第一輸入功率，所述制氫系統中的負載的第二輸入功率，確定所述制氫系統的目標函數，其中，所述總運維成本為所述制氫系統在預設的單位運行時間內產生的運維成本，所述總制氫收益為所述制氫系統在所述單位運行時間內產生的制氫收益，所述目標函數用于表示所述制氫系統的總成本；采用蜜獾算法對所述目標函數進行處理，得到所述目標函數的初始最優解；對所述初始最優解進行高斯變異處理，得到所述目標函數的目標最優解，以及所述目標最優解對應的目標最優值，其中，所述目標最優解使得所述制氫系統的總成本最低，所述目標最優值為所述制氫系統達到所述目標最優解情況下的控制參數；基于所述目標最優值，確定所述制氫系統的制氫調度策略，使得所述制氫系統滿足所述目標最優解。達到了引入高斯變異，避免制氫系統調度算陷入局部最優，提高調度效率的目的，實現了兼顧制氫系統穩定性和經濟性，提高系統運行穩定性和調度效果的技術效果，進而解決了相關技術中存在新能源耦合制氫的調度效率不理想，系統運行穩定性不足，系統調度算法早熟的技術問題。
附圖說明
[0010]此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：
[0011]圖1是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的流程圖；
[0012]圖2是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的制氫系統示意圖；
[0013]圖3是根據本專利技術實施例提供的一種電解水制氫功率效率
?
效率示意圖；
[0014]圖4是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的改進蜜獾算法流程圖；
[0015]圖5是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的風光電輸出示意圖；
[0016]圖6是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的風光電和負載聯合示意圖；
[0017]圖7是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的算法示意圖；
[0018]圖8是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的電解水制氫設備功率示意圖；
[0019]圖9是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度方法的儲能設備示意圖；
[0020]圖10是根據本專利技術實施例提供的一種可選的制氫系統調度裝置的示意圖。
具體實施方式
[0021]為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種制氫系統調度方法，其特征在于，包括：基于制氫系統對應的總運維成本、總制氫收益，所述制氫系統中的新能源供電設備的第一輸出功率，所述制氫系統中的儲能設備的第二輸出功率，所述制氫系統中的電解水制氫設備的第一輸入功率，所述制氫系統中的負載的第二輸入功率，確定所述制氫系統的目標函數，其中，所述總運維成本為所述制氫系統在預設的單位運行時間內產生的運維成本，所述總制氫收益為所述制氫系統在所述單位運行時間內產生的制氫收益，所述目標函數用于表示所述制氫系統的總成本；采用蜜獾算法對所述目標函數進行處理，得到所述目標函數的初始最優解；對所述初始最優解進行高斯變異處理，得到所述目標函數的目標最優解，以及所述目標最優解對應的目標最優值，其中，所述目標最優解使得所述制氫系統的總成本最低，所述目標最優值為所述制氫系統達到所述目標最優解情況下的控制參數；基于所述目標最優值，確定所述制氫系統的制氫調度策略，使得所述制氫系統滿足所述目標最優解。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于制氫系統對應的總運維成本、總制氫收益，所述制氫系統中的新能源供電設備的第一輸出功率，所述制氫系統中的儲能設備的第二輸出功率，所述制氫系統中的電解水制氫設備的第一輸入功率，所述制氫系統中的負載的第二輸入功率，確定所述制氫系統的目標函數，包括：基于所述總運維成本、所述總制氫收益，得到所述制氫系統對應的成本函數；確定所述制氫系統的缺電懲罰成本，以及電量過剩成本；在所述單位運行時間內基于所述第一輸出功率，所述第二輸出功率，所述第一輸入功率，所述第二輸入功率，得到所述制氫系統對應的電量函數；基于所述電量函數，所述缺電懲罰成本，以及所述電量過剩成本，得到所述制氫系統對應的可靠性函數；基于所述成本函數和所述可靠性函數，得到所述制氫系統對應的所述目標函數。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述制氫系統對應的所述總運維成本、所述總制氫收益，得到所述制氫系統對應的成本函數，包括：確定所述新能源供電設備對應的第一運維成本、第一系統個數、所述第一輸出功率，所述儲能設備對應的第二運維成本、第二系統個數、所述第二輸出功率，所述電解水制氫設備對應的第三運維成本、第三系統個數、第三輸出功率，所述負載對應的第四運維成本、第四系統個數，第四輸出功率；基于所述第一運維成本，所述第一系統個數，所述第一輸出功率，所述第二運維成本，所述第二系統個數，所述第二輸出功率，所述第三運維成本，所述第三系統個數，所述第三輸出功率，所述第四運維成本，所述第四系統個數，所述第四輸出功率，得到所述總運維成本；基于預設的氫氣價格，所述單位運行時間內的售氫體積，得到所述總制氫收益；根據所述總運維成本與所述總制氫收益，得到所述成本函數。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用蜜獾算法對所述目標函數進行處理，得到所述目標函數的初始最優解，包括：基于所述第一輸出功率，所述第二輸出功率，所述第一輸入功率，所述第二輸入功率，
得到所述目標函數的功率平衡約束；基于所述新能源供電設備的功率上限、功率下限，得到所述新能源供電設備的供電出力約束；基于所述儲能設備的功率上限、功率下限、荷電狀態、剩余電量，得到儲能設備約束；基于所述電解水制氫設備的效率上限、效率下限、爬坡速率，得到電解水制氫設備約束，其中，所述爬坡速率為所述電解水制氫設備的效率隨功率增...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷兆明，王晨曦，孫鶴旭，董硯，劉斌，李佳豪，
申請(專利權)人：河北科技大學，
類型：發明
國別省市：