【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于儲能規劃，尤其涉及一種內嵌氫能供應鏈的新能源基地送受端調節資源協同規劃方法。
技術介紹
1、建設大規模新能源發電基地，對構建我國新型電力系統、實現能源轉型具有重要意義。然而，新能源的出力特性具有明顯的季節性特征，新能源基地的輸送出力與受端的負荷需求特性不完全匹配，這種錯配情況將導致新能源基地出現長時間尺度電力供需不平衡問題。使用電化學儲能等短期儲能，目前存在調節能力有限，不足以應對跨季節的能量儲存需求的問題；而氫儲能作為一種長期儲能技術，有望能實現能源的大規模跨季存儲。但是，在現有的儲能規劃研究中，通常僅考慮新能源基地送端的調節資源需求，對送、受端調節資源的互補協同考慮較少，造成儲能規劃不合理以及儲能的調度不合理，無法有效提升新能源的利用率。
技術實現思路
1、鑒于上述的分析，本專利技術旨在提供一種內嵌氫能供應鏈的新能源基地送受端調節資源協同規劃方法，統籌考慮新能源基地送端和受端對調節資源的需求進行調節資源的規劃建設和運行調度，在有效提升新能源利用率的同時保證電網的穩定安全運行。
2、本專利技術提供的一種內嵌氫能供應鏈的新能源基地送受端調節資源協同規劃方法，具體包括如下步驟：
3、基于送端規劃建設的電池儲能的功率容量、電池儲能的儲能容量、氫儲能功率容量和電解槽功率容量，以及受端規劃建設的電池儲能的功率容量、電池儲能的儲能容量和氫儲能功率容量構建建設成本模型；
4、基于全年各時段常規產氫源生產的氫氣量、送端向受端運輸的氫氣量、受端的甩
5、基于全年各時段常規產氫源生產的氫氣量構建碳排放成本模型；
6、以調節資源總成本最小為目標，基于建設成本模型、年運行成本模型和碳排放成本模型構建調節資源總成本目標函數；
7、基于氫能供應鏈約束、新能源基地出力約束、受端電網運行約束對所述調節資源總成本目標函數求解，得到新能源基地送受端調節資源協同規劃方案。
8、進一步的，所述基于氫能供應鏈約束、新能源基地出力約束、受端電網運行約束對所述調節資源總成本目標函數求解，得到新能源基地送受端調節資源協同規劃方案包括：
9、基于全年各月的歷史數據分別對各月送端風電出力、送端光伏出力、受端風電出力、受端光伏出力、電能負荷、氫能負荷以上各數據項進行行聚類，得到各數據項分別在各月的典型日出力；
10、將每月各數據項的典型日出力作為一組邊界條件，基于全年十二組邊界條件和所述各約束對所述調節資源總成本目標函數求解，得到新能源基地送受端調節資源協同規劃方案，包括送端規劃建設的電池儲能的功率容量、電池儲能的儲能容量、氫儲能功率容量、電解槽功率容量、受端規劃建設的電池儲能的功率容量、電池儲能的儲能容量、氫儲能功率容量、全年各時段常規產氫源生產的氫氣量、送端向受端運輸的氫氣量、受端的甩負荷功率以及電解槽的啟停狀態。
11、進一步的，所述建設成本模型表示為：
12、
13、其中，cinv為建設成本；cinv,b和cinv,h分別為電池儲能和氫儲能的建設成本；r為貼現率；y為設備的使用年限；ib1和ib2分別為電池儲能的功率容量單位建設成本和儲能容量單位建設成本；cseb和creb分別為送端與受端電池儲能的功率容量；eseb和ereb分別為送端與受端電池儲能的儲能容量；iel和ihs分別為氫儲能中電解槽和儲氫罐的單位建設成本；cshs和crhs分別為送端與受端儲氫罐容量；cel為電解槽的容量；。
14、進一步的，所述年運行成本模型表示為：
15、
16、其中，com為年運行成本；d為規劃年所有自然日的集合；t為一個自然日內小時集合；為常規產氫源在d自然日t小時生產的氫氣量；為d自然日t小時送端向受端運輸的氫氣量；cgh為常規產氫源的單位制氫成本；ctp為氫氣的單位運輸成本；cvoll為單位甩負荷懲罰成本；為受端的甩負荷功率；和分別為電解槽的啟、停成本，分別基于電解槽的啟、停次數確定。
17、進一步的，所述碳排放成本模型表示為：
18、
19、其中，為常規產氫源在d自然日t小時生產的氫氣量；λs代表常規產氫源的co2排放強度；σc表示碳交易成本。
20、進一步的，所述氫能供應鏈約束包括氫能生產約束、氫能存儲約束、氫能供應約束；其中氫能生成約束包括電解槽能量轉換約束、電解槽溫度安全約束和電解槽啟停約束；
21、所述新能源基地出力約束包括送端功率平衡約束、送端新能源機組出力約束、送端電池儲能運行約束和低碳政策約束；
22、所述受端電網運行約束包括受端功率平衡約束、受端新能源機組出力約束和受端火電機組出力約束。
23、進一步的，所述電解槽啟停約束表示為：
24、
25、其中，為電解槽的工作狀態標志量，1為運行，0為停機；tel,on和tel,off分別為電解槽的最小連續運行、停機時間；gel,on和gel,off分別為電解槽的單次啟動、關停費用。
26、進一步的，所述電解槽溫度安全約束表示為：
27、
28、其中，為電解槽由空氣熱輻射和水循環產生的熱能耗散量；μl為電解槽熱耗散系數；為電解槽的內部溫度；tr為室內溫度；cez為電解槽的比熱容；電解槽的產熱量；為電解槽輔助啟動系統提供的熱量；和tel分別代表電解槽的溫度上、下限；m代表足夠大常量。
29、進一步的，所述電解槽能量轉換約束表示為：
30、
31、其中，表示電解槽的制氫量；ηel為電解槽的能量轉換效率；為電解槽的輸出功率；lhvh為氫氣的低熱值；cel為電解槽的容量；為電解槽的輸入功率；kel為電解槽輸出功率與輸入功率之間的轉換系數；為電解槽的輸入功率；rel為電解槽輸出功率與溫度之間的系數；為電解槽的工作狀態標志量，1為運行，0為停機；為電解槽的內部溫度；rel為電解槽輸出功率與溫度之間的系數；為電解槽的產熱量；rth為電解槽產熱量與溫度之間的系數；kth為電解槽產熱量與輸入功率之間的轉換系數。
32、進一步的，所述新能源滲透率約束表示為：
33、
34、其中，pw,d,t和pp,d,t分別表示風電場和光伏電站的發電功率；和分別為新能源基地的風電場和光伏電站的數量；γ為新能源滲透率。
35、本專利技術至少可以實現下述之一的有益效果：
36、在計及新能源基地電氫耦合的基礎上統籌考慮新能源基地送端和受端對調節資源的需求，同時在建立常規氫能供應鏈的過程中考慮電解槽內部的能量轉換特性、電解槽溫度安全約束和啟停約束，有助于分析新能源基地輸電和輸氫的協同規劃，提升建模精度，得到新能源基地送受端調節資源協同規劃方案，充分發揮氫儲能和電儲能協同工作的作用，保證新能源基地長時間尺度電力供需達到平衡。
37、通過以月度作為典型場景劃分尺度，使用k-means本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種內嵌氫能供應鏈的新能源基地送受端調節資源協同規劃方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的協同規劃方法，其特征在于，所述基于氫能供應鏈約束、新能源基地出力約束、受端電網運行約束對所述調節資源總成本目標函數求解，得到新能源基地送受端調節資源協同規劃方案包括：
3.根據權利要求1或2所述的協同規劃方法，其特征在于，所述建設成本模型表示為：
4.根據權利要求3所述的協同規劃方法，其特征在于，所述年運行成本模型表示為：
5.根據權利要求4所述的協同規劃方法，其特征在于，所述碳排放成本模型表示為：
6.根據權利要求5所述的協同規劃方法，其特征在于，所述氫能供應鏈約束包括氫能生產約束、氫能存儲約束、氫能供應約束；其中氫能生成約束包括電解槽能量轉換約束、電解槽溫度安全約束和電解槽啟停約束；
7.根據權利要求6所述協同規劃方法，其特征在于，所述電解槽啟停約束表示為：
8.根據權利要求6所述的協同規劃方法，其特征在于，所述電解槽溫度安全約束表示為：
9.根據權利要求6所述的協同規
10.根據權利要求6所述的協同規劃方法，其特征在于，所述新能源滲透率約束表示為：
...【技術特征摘要】
1.一種內嵌氫能供應鏈的新能源基地送受端調節資源協同規劃方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的協同規劃方法，其特征在于，所述基于氫能供應鏈約束、新能源基地出力約束、受端電網運行約束對所述調節資源總成本目標函數求解，得到新能源基地送受端調節資源協同規劃方案包括：
3.根據權利要求1或2所述的協同規劃方法，其特征在于，所述建設成本模型表示為：
4.根據權利要求3所述的協同規劃方法，其特征在于，所述年運行成本模型表示為：
5.根據權利要求4所述的協同規劃方法，其特征在于，所述碳排放成本模型表示為：
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊宏基，武昭原，孫黎瀅，沈志恒，陳霄遠，孫飛飛，方騫，王沐凡，王岑峰，李帆，丁一凡，陳檸，
申請(專利權)人：國網浙江省電力有限公司經濟技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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