[发明专利]电制氢合成氨系统的预测方法及相关装置

权利要求书

1.一种电制氢合成氨系统的预测方法，其特征在于，应用于电制氢合成氨系统的控制中心，所述电制氢合成氨系统还包括与所述控制中心通信连接的电解水制氢站和合成氨站；所述方法包括：

获取所述电制氢合成氨系统的产出参数信息和引入参数信息；

以所述电制氢合成氨系统达到预设条件为优化目标，基于所述产出参数信息和所述引入参数信息建立目标模型；

利用风电出力数据和光伏电出力数据对所述目标模型进行优化得到两阶段鲁棒优化模型；

利用求解约束条件、系统约束条件、所述电解水制氢站对应的第一约束条件和所述合成氨站对应的第二约束条件，对所述两阶段鲁棒优化模型进行求解，得到所述电制氢合成氨系统达到所述优化目标所对应的业务引入信息、业务产出信息、所述合成氨站的目标运行状态参数的实际值和所述电解水制氢站的目标制氢功率的实际值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件包括所述电解水制氢站的第一产出模型、第一功率模型和储氢罐的氢容量范围约束方程，所述第二约束条件包括所述合成氨站的第二产出模型、切换模型方程、第二功率模型和储氨罐的储氨容量范围约束方程；所述两阶段鲁棒优化模型包括上层函数和下层函数；

所述利用求解约束条件、系统约束条件、所述电解水制氢站对应的第一约束条件和所述合成氨站对应的第二约束条件，对所述两阶段鲁棒优化模型进行求解，得到所述电制氢合成氨系统达到所述优化目标所对应的业务引入信息、业务产出信息、所述合成氨站的目标运行状态参数和所述电解水制氢站的目标制氢功率的步骤，包括：

利用所述求解约束条件、所述系统约束条件、所述第二产出模型、所述切换模型方程、所述第二功率模型和所述储氨容量范围约束方程对所述上层函数进行求解，得到所述上层函数对应的每个上层决策变量的迭代值；所述上层决策变量包括年度合约购电量、月度合约购电量、氨市场的售氨量和所述目标运行状态参数；

将每个所述上层决策变量的迭代值代入所述下层函数，并利用所述系统约束条件、所述第一产出模型、所述第一功率模型和所述氢容量范围约束方程对所述下层函数进行求解，得到所述下层函数对应的每个下层决策变量的迭代值；

若所述电制氢合成氨系统未达到所述优化目标，则返回所述利用所述系统约束条件、所述第二产出模型、所述切换模型方程、所述第二功率模型和所述储氨容量范围约束方程对所述上层函数进行求解的步骤，直至所述电制氢合成氨系统达到所述优化目标，得到每个所述上层决策变量的实际值和每个所述下层决策变量的实际值；

其中，所述下层决策变量包括单日购电量、单日售电量、氢市场的售氢量和所述目标制氢功率；所述业务引入信息包括所述年度合约购电量的实际值、所述月度合约购电量的实际值、所述单日购电量的实际值，所述业务产出信息包括售氨量的实际值、所述售氢量的实际值、所述单日售电量的实际值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述两阶段鲁棒优化模型为：

其中，下标m,d,t代表一年中的第m月第d天t时刻；分别为所述年度合约购电量、所述月度合约购电量、所述单日购电量，为所述单日售电量；分别代表年度合约购电价格、月度合约购电价格、单日购电价格，为单日售电价格；分别为所述氨市场的售氨量、所述氢市场的售氢量；分别售氨价格、售氢价格；

Ω₁为代表所述年度合约购电量、所述月度合约购电量、所述氨市场的售氨量和所述目标运行状态参数组成的上层决策变量集合；Ω₂为代表所述单日购电量、所述单日售电量、所述氢市场的售氢量和所述目标制氢功率组成的下层决策变量集合；为所述目标运行状态参数，为所述目标制氢功率；

其中，为风电出力预测值，为所述风电出力数据，为光伏电出力预测值，为所述光伏电出力数据，为风电出力波动值，为光伏电出力波动值，L₂为对风电出力和光伏电出力在时间序列上的集合，Λ表示对风电出力和光伏电出力的区间描述。