[发明专利]计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法

权利要求书

1.一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

计算组成虚拟电厂的各项分布式资源的相关成本与约束情况；

根据组成虚拟电厂的各项分布式资源的成本，以及火电机组的相关成本，确定系统调度总成本，将其作为总指标评估虚拟电厂参与系统调度整体运行效果。

2.根据权利要求1所述的一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法，其特征在于，所述组成虚拟电厂的各项分布式资源包括需求响应、电制氢系统、新能源发电、燃气轮机组和储能装置。

3.根据权利要求2所述的一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法，其特征在于，所述需求响应的相关成本与约束情况包括：

需求响应成本为负荷变化量的二次函数：

其中，C_DR为需求响应成本，N_DR为需求响应负荷数目，D_it为第i个需求响应负荷在第t时段的负荷变化量，r_i2、r_i1分别为第i个需求响应成本的二次项系数、一次项系数，

需求响应负荷变化量满足上下限约束，以及需求响应前后总负荷不变，如下式所示：

其中，D_it,max为第i个需求响应负荷在第t时段所允许的最大变化量。

4.根据权利要求2所述的一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法，其特征在于，所述电解氢系统的相关成本与约束情况包括电解槽、压缩机和储氢罐三部分，

所述电解槽考虑碱式电解技术，具体函数关系表示如下：

其中，为第i个电制氢系统的电解槽在第t时段的产氢量，为电解槽的产氢率，单位为kg/(MW·h)，P_el,it为第i个电制氢系统的电解槽在第t时段所消耗的电功率，电解槽所消耗的电功率满足功率上下限约束和爬坡约束，如下式所示：

0≤P_el,it≤P_el,max

|P_el,i(t+1)-P_el,it|≤P_el,ramp

其中，P_el,max为电解槽所能消耗的最大电功率，P_el,ramp为电解槽的最大向上、向下爬坡电功率；

所述压缩机用于将电解槽产生的氢气压缩，其耗电功率与输入的氢气量以及气压压缩比有关，如下式所示：

其中，P_com,it为第i个电制氢系统的压缩机在第t时段所消耗的电功率，为氢气的比热容常数，T_in为u输入压缩机的氢气温度，κ为氢气的等熵指数，η_com为压缩机的工作效率，P_out为输出压缩机的氢气压强，P_in为输入压缩机的氢气压强，压缩机所消耗的电功率应当满足功率上下限约束：

0≤P_com,it≤P_com,max

其中，P_com,max为压缩机所能消耗的最大电功率；

所述储氢罐用于存储经压缩机压缩后的高压氢气，储氢量的多少由其内部气压反映，储氢罐的内部气压表示为：

其中，Prs_it为第i个电制氢系统的储氢罐在第t时段的内部气压，为储氢罐的内部温度，为储氢罐氢气容量基准值，为氢气摩尔质量，为第i个电制氢系统的在第t时段的氢气负荷量，储氢罐内部气压满足气压上下限约束以及气压初、末时段相等，如下式所示：

其中，Prs_min为储氢罐允许的最小内部气压，Prs_max为储氢罐允许的最大内部气压；

电解槽和压缩机在运行过程中需要进行维护，其维护成本表示为：

其中，为电制氢系统的运维成本，为电制氢系统的运维成本系数，为电制氢系统的数目，P_P2H,it为第i个电制氢系统的在第t时段的耗电总功率，表示为：

P_P2H,it＝P_el,it+P_com,it。