[发明专利]一种电氢制储注一体站选址定容方法及系统

说明书

本发明公开了一种电氢制储注一体站选址定容方法及系统，获取电氢制储注一体站选址定容用参数；利用拉丁超立方抽样方法抽取若干原始运行场景；利用K‑means算法进行原始运行场景聚类，生成适用于电氢制储注一体站选址定容决策的典型运行场景集S；在选址定容‑运行校验一体化决策框架下，构建电氢制储注一体站优化规划模型；求解电氢制储注一体站优化规划模型，得到电氢制储注一体站经济性最优的选址定容方案。本发明有效提高电氢制储注一体站选址定容方案的经济性与多场景适应性，为实际工程中的电氢制储注一体站的优化规划提供切实有效的技术路线。

技术领域

本发明属于氢能源技术领域，具体涉及一种电氢制储注一体站选址定容方法及系统。

背景技术

电氢制储注一体站是集发电、蓄电、制氢、储氢、注氢于一体的电-氢耦合系统，可以利用新能源发电驱动绿氢就地制取，提供清洁、稳定、可靠的电力和氢能源供应。当电氢制储注一体站接入配电网运行时，可以通过新能源和电-氢混合储能系统协同，作为可控电源提高区域电网的灵活调节能力。同时，电氢制储注一体站能够主动响应电价信号，充分发挥自身运行柔性，实现与配电系统的友好互动。因此，建设电氢制储注一体站对推动我国能源、交通系统的低碳化转型以及提升电力系统的灵活调节能力有重要意义。

电氢制储注一体站的站址选择和容量配置将在很大程度上影响电力系统及其下游交通系统的运行状态。电氢制储注一体站的选址定容决策不仅影响燃料电池汽车氢加注负荷的密度分布，由于其与配电网的柔性互动还将影响电力潮流分布，进而影响潮流阻塞和网损大小。另外，相关研究表明，柔性资源的接入位置与配电网新能源承载力密切相关。

因此，科学、合理的站址选择除了增加电氢制储注一体站的能源供应效率，还将提升配电网对新能源发电的消纳利用能力。然而，有关电氢制储注一体站选址定容方法的理论研究与技术应用鲜见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电氢制储注一体站选址定容方法及系统，为电氢制储注一体站规划和设计的科学决策提供技术支撑，提高电氢制储注一体站选址定容决策的经济性和多场景适应性，推动能源电力系统和交通系统的清洁化、低碳化转型。

本发明采用以下技术方案：

一种电氢制储注一体站选址定容方法，包括以下步骤：

S1、获取电氢制储注一体站选址定容用参数；

S2、基于步骤S1获取的参数，利用拉丁超立方抽样方法抽取若干原始运行场景；利用K-means算法进行原始运行场景聚类，生成适用于电氢制储注一体站选址定容决策的典型运行场景集S；

S3、基于步骤S2获取的典型运行场景集S，在选址定容-运行校验一体化决策框架下，构建电氢制储注一体站优化规划模型；

S4、求解步骤S3构建的电氢制储注一体站优化规划模型，得到电氢制储注一体站经济性最优的选址定容方案。

具体的，步骤S1中，电氢制储注一体站选址定容的参数包括设备参数、气象参数、电气参数、负荷参数和经济参数。

具体的，步骤S2中，根据风速、晴朗指数、电负荷以及氢负荷的随机概率分布函数，利用拉丁超立方抽样方法抽取若干原始运行场景。

具体的，步骤S2中，每个典型运行场景包含目标园区一天内各时段的风、光资源波动因子、配电网各节点电负荷以及各子区域氢加注负荷数据。

具体的，步骤S3中，电氢制储注一体站优化规划模型包括氢、电设施选址定容决策和中长期运行优化两部分，目标是在满足投资约束和运行约束前提下，最小化水平年内综合成本。

进一步的，电氢制储注一体站优化规划的目标函数如下：

minφ＝φ_capex+φ_opex-φ_rev