[发明专利]一种在电力／氢气市场下氢存储系统的运行优化方法

权利要求书

1.一种在电力/氢气市场下氢存储系统的运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、构建风-电解的氢存储系统模型；

(1.1)、构建风-电解的氢存储系统中风机模块的出力模型；

其中，为t时刻下场景s时的风电输出功率，为t时刻下场景s时的实时风速，V_e,V_ci和V_co分别表示额定风速、切入风速和切出风速；

(1.2)、构建风-电解的氢存储系统中电解槽的模型；

其中，为t时刻下场景s时电解槽所产生氢气量，为t时刻下场景s时风机提供给电解槽的功率，η^C为压缩效率，ΔT为时间常数，U^EL_work为电解槽的工作电压，F_c为法拉第常数；

(1.3)、构建风-电解的氢存储系统中氢存储罐的模型；

其中，为t时刻下场景s时的氢存储罐中的储氢量，为t-1时刻下场景s时的氢存储罐中的储氢量，为t-1时刻下场景s时从氢存储罐中卖氢给氢气市场的量，为气体常数，T^HST为氢存储罐的温度，P^HST为氢存储罐的压力；

(2)、通过计及CVaR来度量风-电解的氢存储系统的风险；

其中，ξ_CVaR为在置信度α下的CVaR值，ζ_α和χ_s为计算CVaR时的辅助变量，δ_s为场景s下的概率，R_s为混合能源系统的预期收入；

(3)、构建氢存储系统的目标函数同时计及CVaR；

其中，R_EH为风-电解的氢存储系统的总预期收入，包括卖电给电力市场的收入和卖氢给氢气市场的收入，β为风险因子，为t时刻下场景s时风机向电力市场卖电的量，EP_t,s为t时刻下场景s时的现货电价，HP为氢价；

(4)、构建氢存储系统的约束条件；

其中，为电解槽的最大功率，为氢存储罐容量的下限，为氢存储罐容量的上限；

(5)、基于风-电解的氢存储系统的模型和约束条件，采用基于场景的随机优化算法优化氢存储系统的目标函数，从而得到最大利润max R_EH。

2.根权利要求1所述的一种在电力/氢气市场下氢存储系统的运行优化方法，其特征在于，所述步骤(5)中，采用基于场景的随机优化算法优化氢存储系统的目标函数的具体过程为：

(2.1)、先采用蒙特卡洛模拟法生成多种场景，再采用后向缩减法减少到Ω种场景；

(2.2)、将t时刻下场景s时的风电的输出功率t时刻下场景s时的现货电价EP_t,s和所取的风险因子β值输入至基于场景的随机优化算法；

在本实施例中，对于每一个场景，每时刻的风机出力和电价都是确定的。

(2.3)、在基于场景的随机优化算法中，运用Gurobi优化求解器对混合能源系统的目标函数进行求解，得到混合能源系统在电力市场/氢气市场中运行的最大利润和在所选取风险因子β下的CVaR的值βξ_CVaR；

(2.4)、同理，按照步骤(2.2)-(2.3)的方法计算出取任意风险因子β值时混合能源系统的最大预期收入和其相对应的CVaR的值βξ_CVaR；

(2.5)、输出不同风险因子β所对应的混合能源系统在电力市场/氢气市场中运行的最大利润max R_EH。