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龙图腾网恭喜四川大学申请的专利一种基于LBBD算法的电氢协同系统规划与配置优化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：CN119784100B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13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：202510272481.X，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种基于LBBD算法的电氢协同系统规划与配置优化方法是由文煜昊;陈实;许刘超;刘艺洪设计研发完成，并于2025-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于LBBD算法的电氢协同系统规划与配置优化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及综合能源系统规划与优化技术领域，公开了一种基于LBBD算法的电氢协同系统规划与配置优化方法。首先数据采集，确定电氢协同系统的基本运行参数；然后建立电氢协同规划模型：再基于所述电氢协同规划模型，以电氢协同系统在所有阶段投资成本和运行成本最小，及最大售氨量为优化目标，构建联合规划的目标函数；最后使用LBBD算法对电氢协同规划模型进行求解，得到电氢协同系统的制氢站、储能站、储氢站的选址和容量配置，及输电线路和输氢管网的连接拓扑。本发明通过构建电氢协同规划模型，综合考虑电氢系统协同优化，避免了资源浪费，能充分提升各资源的资产利用效率，具有较高的精度和较快的求解速度。

本发明授权一种基于LBBD算法的电氢协同系统规划与配置优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于LBBD算法的电氢协同系统规划与配置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：数据采集，确定电氢协同系统的基本运行参数；步骤S2：建立电氢协同规划模型：包括制氢站运行模型、储氢站运行模型、储能站运行模型、制氨站运行模型、输电线路规划模型和输氢管道准稳态模型；并建立对电氢协同系统每个时刻的发电设备出力上下限约束、电负荷平衡约束和氢负荷平衡约束；步骤S3：基于所述电氢协同规划模型，以电氢协同系统在所有阶段投资成本和运行成本最小，及最大售氨量为优化目标，构建联合规划的目标函数；步骤S4：使用LBBD算法对电氢协同规划模型进行求解，得到电氢协同系统的制氢站、储能站、储氢站的选址和容量配置，及输电线路和输氢管网的连接拓扑；步骤S2具体包括：步骤S21：建立制氢站运行模型；包括制氢站候选数量的约束和运行约束，对于作为制氢站的节点，需要满足其动态运行功率上下限，如下所示： ；式中，节点e即制氢站的候选节点，属于制氢站候选节点集合，和分别是候选制氢站的最小个数和最大个数，表示节点e是否建设制氢站的决策变量，是建设在节点e的制氢站在t时刻下的制氢功率；是运行制氢站的变量，表示建设在节点e的制氢站在t时刻下制氢站的启停状态；表示制氢站中制氢机的个数，是建设在节点e的制氢站在t时刻下的制氢量；为制氢站制氢时所消耗的最小功率；T为时间步长；制氢站制氢流量满足以下约束： ；式中，为制氢站运行功率最小调节系数；为制氢站的容量；为制氢站的最大容量；步骤S22：建立储氢站运行模型；储氢站的候选数量约束以及储氢设备的运行约束如下： ；式中，节点h即储氢站的候选节点，属于储氢站候选节点集合；是储氢站的决策变量，表示节点h是否建设储氢站；表示规划的储氢站的容量，即储氢站的连续变量；表示t时刻下储氢罐的储氢量；和分别表示建设在节点h的储氢站在t时刻下的流入和流出的氢气量；和分别表示建设在节点h的储氢站在t时刻下的流入和流出氢气的运行变量；和分别表示储氢的充放速率和自充放速率；和分别为候选储氢站的最小个数和最大个数；为储氢站的最大容量；步骤S23：建立储能站运行模型；储能站的候选数量约束及运行约束如下： ；式中，节点s即储能站的候选节点，属于储能站候选节点集合；是储能站的决策变量，表示节点s是否建设储能站；表示储能站的规划容量，即储氢站连续变量；表示储能站的最大容量；和分别表示建设在节点s的储能站下的充放流量；和分别表示建设节点s的储氢站下的充放运行决策；表示第s个储能站在第t时刻运行时的流动能量；和分别为候选储能站的最小个数和最大个数；步骤S24：建立制氨站运行模型；制氨站中制氢量和运氢量保证平衡以及运行约束如下： ；式中，表示t时刻合成氨时所用到的氢气流量，表示合成氨站制氨时所消耗的用电功率；为合成氨站的合成氨容量，即合成氨站的连续变量；、和分别表示制氨站运行、备用状态和停机状态，M是一个任意大且非无穷大的正数，、、、和分别为合成氨站的耗电系数、合成氨时运行系数、停机时维护系数、合成氨向上爬坡和向下爬坡速率；为合成氨时氨储量的最小系数；步骤S25：建立输电线路规划模型；输电线路规划模型包括输电线路数量规划及输电线路运行约束，如下所示： ；式中，表示t时刻电力网络中电力节点的节点功率，表示线路i-j在t时刻下流动的功率，和分别表示线路流动功率的上限和下限，表示k种类型下线路的单位阻抗；和分别为输电线路中节点i和节点j在t时刻下的节点功角，范围介于之间；和分别为节点i到节点j之间的线路阻抗值和线路长度，为三元决策变量，表示节点i和节点j线路类型为k，如果选择了线路i-j并且线路的类型为k，则为1，否则为0；步骤S26：建立输氢管道准稳态模型；输氢管道规划模型包括输氢管道的数量约束、输氢管道内氢气存量的约束，如下所示： ；式中，表示输氢管道中节点u在t时刻的流量，表示从节点u到节点v管道输送的氢气流量；为三元决策变量，表示从节点u到节点v的输氢管道w类型是否建设；表示输氢管道从节点u到节点v的长度；表示输氢管道的类型，即w种输氢管道的直径；和表示输氢管道u-v流量的最大值和最小值；和分别表示输氢管道中节点u和节点v在t时刻下的压力，是输氢管道中节点u到节点v在t时刻下的管存量；表示t时刻输氢管道u-v流过的流量，表示t时刻输氢管道v-u流过的流量；和为分别表示输氢管道的Weymouth特性参数；和为输氢管道中节点u的压力上限和下限；为输氢管道中节点集合；为节点u和节点v相连接的管道的平均流量；步骤S27：建立发电设备出力上下限约束；对于任意的发电节点，包含光伏节点、风电节点和火电机组，需要满足： ；式中，为风电节点的出力，是光伏节点的出力，为配套火电机组的出力；、和分别表示风电节点、光伏节点和配套火电机组的最大出力；其中火电机组还需要满足火电的爬坡约束： ；式中，和分别表示火电机组的最大向上爬坡率和最小向下爬坡率，为火电机组在t时刻下的出力；为当前时刻与上一时刻的时间差；步骤S28：建立电负荷平衡约束；电负荷平衡满足以下关系式： ；式中，表示发电节点在t时刻下的发电节点功率，表示制氢站制氢所需要的电力消耗，表示t时刻储能站在运行时的充放功率，表示t时刻合成氨时所消耗的电力；步骤S29：建立氢负荷平衡约束；氢负荷平衡满足以下关系式： ；式中，表示制氢站在t时刻下的制氢的流量，表示储氢站在t时刻下充放的氢气流量，表示在t时刻下合成氨时所消耗的氢气流量，为输氢管道从节点u到节点v之间在t时刻下流动的氢气流量；步骤S3中所述目标函数中包括制氢站、储能站、储氢站、合成氨、线路和管道的建设成本和运维成本，以及售氨收益；根据目标函数确定系统制氢站、储能站、储氢站的位置及容量，确定输氢管道和输电线路的类型及选择；目标函数表示如下： ； ；式中，X为模型的决策变量和连续变量的集合，决策变量为整数变量，连续变量为容量规划；分别为线路的决策变量、输氢管道的决策变量、制氢站的决策变量、储氢站的决策变量和连续变量、储能站的建设变量和连续变量，以及合成氨的连续变量；N为节点集合，、、、、和分别为电网输电线路、氢网管道、制氢站、储能站、储氢站和合成氨厂的候选节点集合；、、、、和分别为电网输电线路、氢网管道、制氢站、储能站、储氢站和合成氨厂的总成本；为输电线路和输氢管道的类型集合；、、、、和分别为电网输电线路、氢网管道、制氢站、储能站、储氢站和合成氨厂的成本转换系数；、、、、、分别为电网输电线路、氢网管道、制氢站、储能站、储氢站、合成氨厂的设备投资成本；和分别为输电线路和输氢管道的距离；、、和分别为制氢站、储能站、储氢站和合成氨厂的运行与维护成本；和分别为输电线路功角系数和输氢管道压力差系数；为节点i在选定k类型t时刻下的功角，和分别为节点u输氢管道的流入和流出压力；和分别为制氢站产氢的流量和合成氨站制氨所需的氢气流量；为制氢所需要的水量；和分别为合成氨站的启停成本；和分别为制氨站的启停决策变量；为出售氨气的价格；hour表示时刻。

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