[发明专利]一种基于电转气提供灵活调节服务的日前调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于电转气提供灵活调节服务的日前调度方法及系统。该方法包括：根据电转气参数和电流密度确定电解室的输出电压，根据电解室的输出电压和电流密度确定功率消耗量，根据功率消耗量确定制氢流量；根据电解室的输出电压、功率消耗量、制氢流量和电流密度的调节范围确定电转气运行约束条件；根据电转气运行约束条件建立日前调度模型，求解日前调度模型，得到电转气系统的耗电功率，并根据电转气系统的耗电功率进行日前调度。采用本发明的方法及系统，考虑了电解水环节的运行特性，提高了电力系统运行灵活性。

技术领域

本发明涉及电力系统灵活性调度技术领域，特别是涉及一种基于电转气提供灵活调节服务的日前调度方法及系统。

背景技术

随着可再生能源发电的比例大幅增加，系统运行所经受的波动性和不确定性随之增加，系统净负荷曲线较实际负荷曲线更加陡峭，出现了“鸭型曲线”。高比例可再生能源接入电力系统造成的两个后果是：1)对在线发电机组爬坡的要求提高；2)系统出现爬坡能力短缺局面。

为解决系统爬坡能力短缺问题，美国加州独立系统运营商提出了灵活调节服务以提高调度灵活性。目前已有对风电、储能和电动汽车等资源提供灵活调节服务能力的分析。

近年来，电转气技术由于虚拟存储的作用获得了广泛的普及。在负荷低谷时段可电转气技术通过电解水环节将多余的可再生能源转化为可存储的氢气，在高峰时段通过燃气轮机发电重新利用。电转气与燃气轮机的协调将为未来智能电网中系统运行灵活性做出重要贡献。然而，目前对电转气的经济技术分析仅仅粗略地认为电转气运行效率为常数，忽略了电解水环节的运行特性，电力系统运行灵活性有待提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电转气提供灵活调节服务的日前调度方法及系统，考虑了电解水环节的运行特性，提高了电力系统运行灵活性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种日前调度方法，包括：

获取电转气参数和电流密度；

根据所述电转气参数和所述电流密度确定电解室的输出电压；

根据所述电解室的输出电压和所述电流密度确定功率消耗量；

根据所述功率消耗量确定制氢流量；

根据所述电解室的输出电压、所述功率消耗量、所述制氢流量和所述电流密度的调节范围确定电转气运行约束条件；

根据所述电转气运行约束条件建立日前调度模型；

求解所述日前调度模型，得到电转气系统的耗电功率，并根据所述电转气系统的耗电功率进行日前调度。

可选的，所述根据所述电转气参数和所述电流密度确定电解室的输出电压，具体包括：

根据如下公式确定电解室的输出电压：

V_cell＝E_Nerst+η_act+η_ohm

其中，

η_ohm＝R_mi_d