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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115907098A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211355364.2(22)申请日2022.11.01(71)申请人南京工业大学地址211816江苏省南京市浦珠南路30号(72)发明人杨函煜李林溪王丰黎灿兵窦迅李沐遥(74)专利代理机构长沙智勤知识产权代理事务所(普通合伙)43254专利代理师李威(51)Int.Cl.G06Q10/04(2023.01)G06Q10/0631(2023.01)G06Q50/06(2012.01)H02J3/38(2006.01)H02J15/00(2006.01)权利要求书2页说明书17页附图3页(54)发明名称基于氢能运输时空特性的电-氢能源系统协同方法及装置(57)摘要本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及基于氢能运输时空特性的电‑氢能源系统协同方法及装置,方法包括:构建基于运输时间的运输设备运输模型;以电‑氢能源系统的最低总运行成本为目标函数,计及电制氢储氢站就地电解制氢,建立包括所述运输设备的交通运输成本及多个氢能子系统交互的电‑氢能源系统协同优化模型;基于所述运输设备运输模型,对所述电‑氢能源系统协同优化模型进行求解,根据求解结果进行协同优化。本申请能充分利用氢能可存储特性和高能量密度特性以提高电‑氢能源系统的运用灵活性,促进新能源消纳,提高资源利用率。CN115907098ACN115907098A权利要求书1/2页1.基于氢能运输时空特性的电‑氢能源系统协同方法,其特征在于,包括以下步骤:构建基于运输时间的运输设备运输模型;以电‑氢能源系统的最低总运行成本为目标函数,计及电制氢储氢站就地电解制氢,建立包括所述运输设备的交通运输成本及多个氢能子系统交互的电‑氢能源系统协同优化模型;基于所述运输设备运输模型,对所述电‑氢能源系统协同优化模型进行求解,根据求解结果进行协同优化。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运输设备运输模型包括运输时间函数和运输约束条件,所述构建基于运输时间的运输设备运输模型,包括:根据所述运输设备的移动状态变量构建交通运输时空网络模型;基于所述交通运输时空网络模型,建立所述运输设备在不同的所述氢能子系统之间所述运输时间函数,以及建立运输过程中的运输约束条件,所述运输约束条件包括运输路径约束、运输时间约束、状态变量约束、运输节点约束以及单次氢气运输量约束。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电‑氢能源系统协同优化模型包括所述目标函数与约束条件,所述以电‑氢能源系统的最低总运行成本为目标函数,计及电制氢储氢站就地电解制氢,建立包括所述运输设备的交通运输成本及多个氢能子系统交互的电‑氢能源系统协同优化模型,包括:计及电制氢储氢站就地电解制氢,建立基于所述电‑氢能源系统的最低总运行成本的所述目标函数;minF=CE+CH+CTr其中,F为所述电‑氢能源系统的总运行成本;CE和CH分别为电力系统和氢能子系统的运行成本;CTr为所述运输设备的交通运输成本;建立所述电‑氢能源系统协同优化模型的所述约束条件。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述建立基于所述电‑氢能源系统的最低总运行成本的所述目标函数,包括:根据火电机组的燃料成本、启停成本和弃风弃光惩罚成本建立所述电力系统的运行成本模型;根据每个所述氢能子系统中所述电制氢储氢站的运行成本和化石燃料制氢成本建立所述氢能子系统的运行成本模型,其中,所述电制氢储氢站的运行成本包括电解槽的运行成本和氢燃气轮机成本;根据所述运输设备的固定运输成本和可变运输成本建立所述运输设备的交通运输成本模型。5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述建立所述电‑氢能源系统协同优化模型的约束条件,包括:分别建立电制氢储氢站约束、电力系统约束、弃风弃光约束、线路潮流和节点电压相角约束、氢负荷供需平衡约束以及化石燃料制氢量及碳排放量约束。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,建立所述电制氢储氢站约束和所述电力系统约束,包括:通过分别建立PEM电解槽约束、压缩机约束、储氢罐约束和氢燃气轮机组约束以构建所2CN115907098A权利要求书2/2页述电制氢储氢站约束;通过分别建立火电机组启停成本约束、节点功率平衡约束、火电机组出力、备用和爬坡约束以及电力系统上下旋转备用约束以构建所述电力系统约束。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述运输设备运输模型,对所述电‑氢能源系统协同优化模型进行求解,根据求解结果进行协同优化,包括:对火电机组启停成本以及氢燃气轮机机组成本进行线性优化,将所述电‑氢能源系统协同优化模型转换成了混合整数线性规划模型;基于所述运输设备在不同所述氢能子系统之间的所述运输时间函数、所述运输约束条件以及所述电‑氢能源