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龙图腾网恭喜国网黑龙江省电力有限公司经济技术研究院;国网黑龙江省电力有限公司;哈尔滨工业大学申请的专利一种集成海上风机的离岸制氢平台容量规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119358926B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411429568.5，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种集成海上风机的离岸制氢平台容量规划方法是由王莹;周文博;杨瑞哲;赵琳;吴茜;汪延利;袁百慧;项雯;仪忠凯设计研发完成，并于2024-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种集成海上风机的离岸制氢平台容量规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种集成海上风机的离岸制氢平台容量规划方法，属于海上风电场工程规划技术领域，步骤如下：输入带规划海域一年以上的年风速曲线；利用风速‑功率转换曲线获得年功率曲线；按季度分类，对每个季度的曲线按照均值和方差利用k‑means方法进行聚类，获得初始典型周曲线；调整修正参数，使修正后的曲线和原始曲线特征参数一致；设定规划模型目标函数和约束条件，并求解规划模型，获得最优容量结果。本发明能够准确评估待规划海域风机的发电能力并高效处理可再生能源发电的变化性和季节性，确保了离岸制氢平台能有效满足待规划区域的氢气需求，促进可再生能源的综合利用，减少储能系统的设备损耗，提高系统经济性。

本发明授权一种集成海上风机的离岸制氢平台容量规划方法在权利要求书中公布了：1.一种集成海上风机的离岸制氢平台容量规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构建考虑特征参数修正的新能源典型周生成方法：S11：获取待规划海域的全年风速数据，以哥白尼气候变化服务中心提供的风速数据，获得某一坐标点处100m海拔高度下两个互相垂直的横风风速数据u,v，则计算得出待规划区域的100m高度的绝对风速若待规划风机的杆塔高度为h，单位：m，则利用公式1获得杆塔高度处的风速swt，单位：ms， 式中，z0为海面粗糙度系数，取决于实际的海面状况，包括浪高、深度因素，通过现有地理数据库获得；S12：依据风速-功率曲线将风速数据转换为在对应风速下的预期出力，该曲线由风机生产商提供或依据实际的出力曲线和风速数据拟合获得，如公式2所示为依据某型风机获得的拟合曲线； 式中，Pswt为风速为swt时风机输出的功率，单位：MW；Prated为风机的额定输出功率；sin，sout，srated分别为风机的切入风速、切出风速、额定工作风速，单位：ms；α,β,γ,δ分别为拟合获得的常数；S13：将每个季节的功率曲线Pw1,Pw2,Pw3,Pw4压缩为一周长度的典型周曲线对于每个季节，采用k-means方法选择有代表性的一周情景，以功率日曲线的平均值和方差为聚类特征参数，通过欧式距离，如公式3所示，选择离中心点最近的功率曲线作为典型功率曲线，7个簇生成的7条功率曲线构成一个季度的初步典型代表周功率； 式中，Pi为第i日风电日功率曲线；Eij为Pi和Pj之间的欧氏距离；var·，mean·分别代表求方差和平均值的计算；S14：在获得每个季度未经修正过的基本典型代表周功率之后，由于该基本典型周曲线与原始季节曲线之间的最大值、最小值、总和的特征指标存在差异，需要对周曲线进行调整，引入变量和分别代表原始和调整后的周曲线，利用转换函数如公式4所示，调整修正参数a,b,k，以确保调整后的周情景的特征指数：最大值、最小值和均值与季节曲线的特征指数匹配； S2：构建基于的离岸制氢系统的协同规划模型：S21：设定目标函数为离岸制氢系统综合年收益最大化，决策变量为制氢电解槽额定功率风机总额定功率电化学储能额定容量Sb，配套储氢罐Sh，如公式5、6所示， 式中：RH为年售氢收入，单位：万元；WH为年绿氢生产量，单位：kg；PH，TH分别为绿氢价格和等效运输费用，单位：kg万元；Cinv为等效年投资成本，单位：万元；CPR为资本回收率；τ为年利率；T为设计使用年限，单位：年；为制氢平台集成的所有海上风机的额定功率总和,单位：MW；为电解槽的额定功率，单位：MW；Sb为电化学储能额定容量，单位：MWh；Sh为储氢罐额定容量，单位：kg；Scable，Lcable分别为连接制氢平台和配套海上风机的电缆总容量和总长度，单位分别为：MW、km；γw为海上风机单位容量造价，单位：MW万元；γH为电解槽单位容量造价，单位：MW万元；γcable为海底电缆单位长度投建成本，单位：万元km；γb为电化学储能单位容量造价，单位：MWh万元；γh为储氢罐单位容量造价，单位：MWkg；COM为年运营及维护费用，单位：万元；δw，δH，δcable，δb,δh分别为海上风机、制氢设备、海底电缆、电化学储能和储氢罐的年均运行维护费率；S22：设定模型约束条件：包括电解槽制氢模型如公式7、8所示，功率平衡方程如公式10所示，风机出力约束如公式9所示，储能荷电荷状态约束如公式11所示，储能功率约束如公式12所示， PH,t＝Pw,t+Pb,t10 式中，κ1，κ2分别为制氢点解槽的最大最小负荷调节比率，碱性电解槽：κ1＝25％,κ2＝120％，PEM电解槽：κ1＝10％,κ2＝110％；Ht为t时刻生产的氢气，单位：kg；LHVH为氢气低热值，单位：WMkg；ηH为制氢设备效率；PH,t，Pw,t，Pb,t分别为t时刻电解槽消纳的功率、消纳风机的功率、电化学储能发出的功率，单位：MW；为获得的典型周曲线中对应t时刻的值，单位：p.u.；SoCt为t时刻电化学储能的荷电状态；λc，λd分别为储能的充电效率、放电效率；SoCmin，SoCmax分别为储能的荷电状态上、下限；Δt为规划模型仿真时间间隔，设定为1h；为储能最大放电功率，单位：MW；S23：实时氢气储量按以天为时间间隔建模计算不同时刻氢气储量，如公式13、14所示，下标d＝1,2,...,T24，T为总仿真时常， 0≤Hd≤Sh14式中，Hd为d时刻氢气储量，单位：kg；Hout为待规划区域氢气平均日消耗量，单位：kg；S24：依据上述约束条件建模为线性函数，利用现有的商业求解器求解，最终获得当前待规划区域的最优制氢设备容量和最优风机容量

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