[发明专利]一种兆瓦级氢储能电站容量配置方法及系统

权利要求书

1.一种兆瓦级氢储能电站容量配置方法，其特征在于，包括：

根据待选设备的设备选型范围和数量选择范围生成待搜索空间；

设置粒子的结构；所述粒子的结构包含当前位置、历史最优位置以及历史最优适应度；粒子的当前位置P＝[x₁，x₂，…x_N，y₁，y₂，…y_N]表示某一种可行的设备选型方案x₁，x₂，…x_N与某一种可行的各设备数量y₁，y₂，…y_N的组合；设置粒子群算法中的粒子种群数目、最大迭代次数、惯性权重与加速常数，并确定粒子速度各维度的范围；

将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划，计算各粒子的当前适应度；

所述将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划，计算各粒子的当前适应度，具体包括：

将所述粒子的当前位置对应的选型方案作为氢能综合利用系统运行模拟的第三类边界条件，进行系统运行模拟，求出所述当前位置对应的所述当前适应度；所述当前适应度为所述氢能综合利用系统当前的投资回报收益率；

根据所述当前适应度更新所述粒子的历史最优适应度与历史最优位置；

根据所述粒子的历史最优位置计算所述粒子的当前速度；所述当前速度代表下一次的搜索方向；

所述根据所述粒子的历史最优位置计算所述粒子的当前速度，具体包括：

根据所述粒子的历史最优位置P_si以及粒子群的历史全局最优位置P_gi，采用公式V_i+1＝ωV_i+C₁random(0，1)(P_i-P_si)+C₂random(0，1)(P_i-P_gi)计算所述粒子的当前速度V_i+1；其中ω为惯性因子，V_i为上一次迭代的当前速度，C₁和C₂为加速常数，random(0，1)表示0到1之间的随机数，P_i为所述粒子的当前位置；

根据速度各维度范围修正计算得到的速度数值，将各维度中超出速度边界的值修正为速度边界；

根据所述粒子的当前位置和当前速度计算下一次迭代的当前位置；

所述根据所述粒子的当前位置和当前速度计算下一次迭代的当前位置，具体包括：

根据所述粒子的当前位置P_i和当前速度V_i+1，采用公式P_i+1＝P_i+V_i+l计算下一次迭代的当前位置P_i+1；

判断所述当前位置是否超出所述待搜索空间，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果为所述当前位置超出所述待搜索空间，则进行位置限制；

若所述第一判断结果为所述当前位置未超出所述待搜索空间，则判断是否达到最大迭代次数或满足迭代退出条件，获得第二判断结果；

若所述第二判断结果为未达到最大迭代次数或不满足迭代退出条件，则返回所述将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划，计算各粒子的当前适应度的步骤；

若所述第二判断结果为达到最大迭代次数或满足迭代退出条件，则将粒子群的历史全局最优位置输出，得到最优设备选型结果；

根据所述最优设备选型结果配置兆瓦级氢储能电站容量。

2.一种兆瓦级氢储能电站容量配置系统，其特征在于，包括：

待搜索空间生成模块，用于根据待选设备的设备选型范围和数量选择范围生成待搜索空间；

粒子结构设置模块，用于设置粒子的结构；所述粒子的结构包含当前位置、历史最优位置以及历史最优适应度；粒子的当前位置P＝[x₁，x₂，…x_N，y₁，y₂，…y_N]表示某一种可行的设备选型方案x₁，x₂，…x_N与某一种可行的各设备数量y₁，y₂，…y_N的组合；设置粒子群算法中的粒子种群数目、最大迭代次数、惯性权重与加速常数，并确定粒子速度各维度的范围；

当前适应度计算模块，用于将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划，计算各粒子的当前适应度；

所述当前适应度计算模块具体包括：

当前适应度计算单元，用于将所述粒子的当前位置对应的选型方案作为氢能综合利用系统运行模拟的第三类边界条件，进行系统运行模拟，求出所述当前位置对应的所述当前适应度；所述当前适应度为所述氢能综合利用系统当前的投资回报收益率；

全局最优解更新模块，用于根据所述当前适应度更新所述粒子的历史最优适应度与历史最优位置；

粒子速度计算模块，用于根据所述粒子的历史最优位置计算所述粒子的当前速度；所述当前速度代表下一次的搜索方向；

所述粒子速度计算模块具体包括：

粒子速度计算单元，用于根据所述粒子的历史最优位置P_si以及粒子群的历史全局最优位置P_gi，采用公式V_i+1＝ωV_i+C₁random(0，1)(P_i-P_si)+C₂random(0，1)(P_i-P_gi)计算所述粒子的当前速度V_i+1；其中ω为惯性因子，V_i为上一次迭代的当前速度，C₁和C₂为加速常数，random(0，1)表示0到1之间的随机数，P_i为所述粒子的当前位置；

根据速度各维度范围修正计算得到的速度数值，将各维度中超出速度边界的值修正为速度边界；

粒子位置计算模块，用于根据所述粒子的当前位置和当前速度计算下一次迭代的当前位置；

所述粒子位置计算模块具体包括：

粒子位置计算单元，用于根据所述粒子的当前位置P_i和当前速度V_i+1，采用公式P_i+1＝P_i+V_i+1计算下一次迭代的当前位置P_i+1；

待搜索空间判断模块，用于判断所述当前位置是否超出所述待搜索空间，获得第一判断结果；

位置限制模块，用于若所述第一判断结果为所述当前位置超出所述待搜索空间，则进行位置限制；

迭代结束判断模块，用于若所述第一判断结果为所述当前位置未超出所述待搜索空间，则判断是否达到最大迭代次数或满足迭代退出条件，获得第二判断结果；

迭代计算模块，用于若所述第二判断结果为未达到最大迭代次数或不满足迭代退出条件，则返回所述将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划，计算各粒子的当前适应度的步骤；

全局最优解输出模块，用于若所述第二判断结果为达到最大迭代次数或满足迭代退出条件，则将粒子群的历史全局最优位置输出，得到最优设备选型结果；

氢储能电站容量配置模块，用于根据所述最优设备选型结果配置兆瓦级氢储能电站容量。