申请/专利权人：东南大学

申请日：2020-12-14

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN112613901B

主分类号：G06Q30/0202

分类号：G06Q30/0202;G06Q10/0631;G06Q10/0635;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/32;H02J3/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2021.04.23#实质审查的生效;2021.04.06#公开

摘要：本发明公开一种风电和可逆燃料电池共同参与电力市场运行优化方法，将风力发电场与可补偿风力预报不确定性的灵活技术可逆燃料电池相结合，赋予风电更多对电网供电的控制权；与可调控设备rSOC协调参与电力市场，可以有效降低风电参与电力市场运行的风险，在风电的预测出力大于实际出力时，综合考虑天然气、电力和氢气的经济性基础上，控制可逆燃料电池工作于燃料电池模式，用天然气来生产电力，弥补风电出力不足；亦可以在风电的预测出力小于实际出力时，综合考虑天然气、电力和氢气的经济性基础上，控制可逆燃料电池工作于电解模式，将冗余的电力转化为氢气从而增加收入，提高经济效益。

主权项：1.一种风电和可逆燃料电池共同参与电力市场运行优化方法，其特征在于，优化方法包括以下步骤：S1:建立风电和可逆燃料电池的共同决策者在两者协同参与电力市场运行优化时最大化利润的目标函数，数学模型为： S2:建立风电参与电力市场的利润模型： S3:建立可逆燃料电池参与电力市场的利润模型： S4:建立可逆燃料电池工作于燃料电池模式下的利润模型： S5:建立可逆燃料电池工作于电解模式下的利润模型： S6:建立风电和可逆燃料电池共同参与电力市场不平衡利润的模型： S7:建立衡量风电和可逆燃料电池协调系统参与电力市场的整体利润风险的CVaR模型： S8:建立风电参与电力市场运行的约束条件，各约束条件的模型如下： S9:建立可逆燃料电池参与电力市场运行的约束条件，各约束条件的模型如下：对于可逆燃料电池处于燃料电池模式下的约束模型为： 其中，为rSOC在SOFC模式下所允许的最大运行功率；对于可逆燃料电池处于电解模式下的约束模型为： 其中，为rSOC在SOEC模式下所允许的最大运行功率；为了保证rSOC在任何一个时刻只工作于一种工作状态，添加如下约束模型： 为保证可逆燃料电池工作于燃料电池模式和电解模式下前后两个时刻实际运行功率的变化在允许的范围之内，添加如下约束模型： 其中，为rSOC工作于SOFC模式下功率增加时所能允许的功率变化量，为rSOC工作于SOEC模式下功率增加时所能允许的功率变化量；S10:建立正功率偏差的约束模型： S11:建立竞标曲线非递减的约束模型： S12:建立竞标曲线非预期的约束模型： 所述步骤S1中EP表示总利润，VWDs是场景为s时的风电利润，VRSOCs是场景为s时可逆燃料电池的利润，VIMBs是场景为s时风电和可逆燃料电池协同系统的不平衡利润，CVaRα用于控制在给定置信水平α下对于风电和可逆燃料电池协同系统的风险，系数χ用于控制风险的权重；NΩ为场景s的场景集个数；所述步骤S2中为日前电力市场价格，为风电在日前市场的售电竞标容量；所述步骤S3中，为可逆燃料电池在燃料电池模式下的利润，为可逆燃料电池在电解模式下的利润，utc为二进制控制变量，0为电解模式，1为燃料电池模式，NC为可逆燃料电池装置数量，NT为时间步长数；所述步骤S4中，为可逆燃料电池在燃料电池模式下的售电竞标容量，为可逆燃料电池在燃料电池模式下的实际发电量，为可逆燃料电池在燃料电池模式下的实际发电成本，为可逆燃料电池在燃料电池模式下的启动成本，为二进制量，0表示停机，1表示运行，表示可逆燃料电池由电解转变为燃料电池的转换成本；所述步骤S5中，为可逆燃料电池在电解模式下的实际消耗天然气量，ηP2G为电解模式下的能量转换系数，λH为氢气的销售价格，为可逆燃料电池在电解模式下在日前市场购电容量，为可逆燃料电池在电解模式下的启动成本，为二进制量，0表示停机，1表示运行，表示可逆燃料电池由燃料电池模式转变为电解模式的转换成本；所述步骤S6中，为正功率偏差下不平衡市场价格与日前电力价格的比值，为负功率偏差下不平衡市场价格与日前电力价格的比值；为正功率偏差量，为负功率偏差量；Δst为实际发电功率和竞标容量之间的偏差，为风电和可逆燃料电池协调系统在日前电力市场的最优竞标容量；所述步骤S7中，πs为场景概率，ξ和ηs均为衡量协调系统条件风险价值CVaRα的辅助变量；所述步骤S8中，为风电场所允许输出的最大功率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种风电和可逆燃料电池共同参与电力市场运行优化方法

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