[发明专利]一种异构远洋孤岛微电网系统及其分布式能源交易方法

权利要求书

1.一种异构远洋孤岛微电网系统，其特征在于，包括：发电岛、生产岛和负荷岛；

所述发电岛，包括可再生能源发电装置和第一聚合器；其中，所述可再生能源发电装置用于生产电能并为所述生产岛和所述负荷岛供应电能；所述第一聚合器根据所述生产岛和所述负荷岛的电能需求，确定相应的供电量和电价；

所述生产岛，包括第一储能系统、储氢系统、海水淡化系统和第二聚合器；其中，所述第一储能系统，用于储存从所述发电岛获取的电能，并为所述储氢系统和所述海水淡化系统生产氢气和淡水供应电能；所述储氢系统，用于对电能和氢气进行转换，并为所述负荷岛供应氢气；所述海水淡化系统，用于生产淡水，并为所述负荷岛供应淡水；所述第二聚合器，用于根据所述负荷岛的氢气和淡水需求、所述发电岛给所述生产岛的供电量以及电价，确定所述生产岛的购电量、供氢量、供水量以及氢价和水价，并对所述第一储能系统的充/放电量、所述储氢系统的氢气和电能转换量以及所述海水淡化系统的淡水生产量进行调度；

所述负荷岛，包括储水罐、储氢罐、氢燃料电池、第二储能系统、第三聚合器、水负荷、氢负荷和电力负荷；其中，所述储水罐，用于储存从所述生产岛获取的淡水，并为水负荷供应淡水；所述储氢罐，用于储存从所述生产岛获取的氢气，并为氢燃料电池以及氢负荷供应氢气；所述氢燃料电池，用于将氢气转换为电能，为电力负荷供应电能；所述第二储能系统，用于储存从所述发电岛获取的电能，为电力负荷供应电能；所述第三聚合器，用于根据所述发电岛给所述负荷岛的供电量和电价，以及所述生产岛的供氢量、供水量以及氢价和水价，确定所述负荷岛的购电量、购氢量和购水量以及负荷能耗量，并对所述第二储能系统的充/放电量、所述氢燃料电池的氢气和电能转换量进行调度。

2.一种基于权利要求1所述的异构远洋孤岛微电网系统的分布式能源交易方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)所述第一聚合器基于所述生产岛和负荷岛的电能需求，以及所述第一聚合器的电能供应约束和可再生能源发电不确定约束，得到使所述第一聚合器总成本最小时，给所述生产岛的供电量和电价、给所述负荷岛的供电量和电价、可再生能源发电量的初始值；

(2)所述第二聚合器基于所述负荷岛的氢气和淡水需求、步骤(1)得到的给所述生产岛的供电量和电价的初始值，以及所述第二聚合器的电能平衡约束、第一储能系统的充放电约束、储氢系统的氢气储量约束、海水淡化系统的淡水储量约束，得到使所述第二聚合器总成本最小时，所述生产岛的购电量、供氢量、供水量以及氢价和水价、以及第一储能系统的充/放电量、所述储氢系统的氢气和电能转换量、所述海水淡化系统的电能消耗量的初始值；

(3)所述第三聚合器基于步骤(1)得到的给所述负荷岛的供电量和电价的初始值、步骤(2)得到的所述生产岛的供氢量、供水量以及氢价和水价的初始值，以及所述第三聚合器的淡水储量约束、氢气储量约束、电能平衡约束、第二储能系统的充放电约束以及负荷能耗上下限约束，得到使所述第三聚合器总成本最小时，所述负荷岛的购电量、购氢量和购水量、负荷能耗量、所述第二储能系统的充/放电量、所述氢燃料电池的氢气消耗量的初始值；

(4)所述第一聚合器基于步骤(2)反馈的所述生产岛的购电量的初始值和步骤(3)反馈的所述负荷岛的购电量的初始值，更新步骤(1)中所有初始值，最终得到使所述第一聚合器总成本最小时，给所述生产岛的供电量和电价、给所述负荷岛的供电量和电价、可再生能源发电量的最优值；

(5)所述第二聚合器基于步骤(4)反馈的给所述生产岛的供电量和电价的最优值以及步骤(3)反馈的所述负荷岛的购氢量和购水量的初始值，更新步骤(2)的所有初始值，最终得到使所述第二聚合器总成本最小时，所述生产岛的购电量、供氢量、供水量以及氢价和水价、以及第一储能系统的充/放电量、所述储氢系统的氢气和电能转换量、所述海水淡化系统的电能消耗量的最优值；

(6)所述第三聚合器基于步骤(4)反馈的给所述负荷岛的供电量和电价的最优值以及步骤(5)反馈的所述生产岛的供氢量、供水量以及氢价和水价的最优值，更新步骤(3)的所有初始值，最终得到使所述第三聚合器总成本最小时，所述负荷岛的购电量、购氢量和购水量、负荷能耗量、所述第二储能系统的充/放电量、所述氢燃料电池的氢气消耗量的最优值；

(7)所述第二聚合器根据所述生产岛的购电量的最优值、所述第三聚合器根据所述负荷岛的购电量的最优值，从所述第一聚合器获取电能；所述第三聚合器根据所述负荷岛的购氢量和购水量的最优值，从所述第二聚合器获取氢气和淡水。