一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法与系统与流程

本发明属于负荷调度，尤其涉及一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法与系统。

背景技术：

1、在新型电力系统的形势下，无论是发电侧还是用电侧的实际情况都发生了巨大的变化，对于热电机组来说，用电侧的负荷波动导致热电机组的电力负荷与热力负荷的矛盾情况进一步加剧，因此如何实现新型电力系统下的热电机组的热电解耦成为亟待解决的技术问题。

2、为了实现对包含电制氢的热电机组的热电解耦，在论文《考虑热能动态平衡的含氢储能的综合能源系统热电优化》中通过建立氢能系统模型，对系统内电解槽、氢燃料电池等设备进行精细化建模，并以热电机组运行成本最低为目标函数，以能量平衡、网络安全为约束条件，建立热电机组的热电优化模型，但是却存在以下技术问题：

3、在进行调度模型的构建时，未考虑结合机组的碳排放的情况，对于机组处于不同的出力条件下，其单位出力的碳排放量是不同的，同时若机组的出力过多时，仍然可以通过电制氢系统或者储热系统实现能量的储存，并当需要时，利用氢制热系统或者储热系统实现低碳供热，因此若不能机组在不同的负荷处理条件下的碳排放量，则无法实现对供热系统的低碳控制。

4、在进行调度模型的构建时，未考虑在特殊条件下的机组的调度的灵活性，具体的，在小于发电成本的情况下，此时若不能将电网的电能进行回收，则同样无法实现对机组的经济性调度。

5、针对上述技术问题，本发明提供了一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法与系统。

技术实现思路

1、为实现本发明目的，本发明采用如下技术方案：

2、根据本发明的一个方面，提供了一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法。

3、一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，其特征在于，具体包括：

4、s11构建热电机组在不同负荷处理下的能耗模型以及能耗曲线，并根据所述能耗模型以及能耗曲线构建所述热电机组在不同负荷出力条件下的碳排放量；

5、s12基于所述热电机组所在地区的天气因素，并结合所述热电机组所在地区的热电机组的装机容量和不同类型的新能源机组的装机容量确定所述热电机组超过预设调频深度的调峰概率，并判断所述调峰概率是否大于预设值，若是，则基于所述调峰概率、调频响应电价、超过预设调频深度的平均调峰深度和调峰时间确定储氢装置的最低储氢量，若否，则将预设储氢量作为储氢装置的最低储氢量；

6、s13基于制氢成本以及储氢成本确定所述储氢装置的成本函数，基于储热装置的储热成本和储热损失确定所述储热装置的成本函数；

7、s14当上网电价大于发电成本时，以所述储氢装置的成本函数、储热装置的成本函数、热电机组在不同负荷出力下的煤耗确定所述热电机组的经济函数，基于所述热电机组在不同负荷出力条件下的碳排放量确定所述热电机组的碳排放量函数，并基于所述经济函数和碳排放量函数构建综合目标函数，以所述综合目标函数最低为目标，以最低储氢量和负荷平衡为约束条件，对所述热电机组的负荷出力进行调度，生成调度结果；

8、当上网电价不大于发电成本时，则根据所述热电机组的上网设备的容量约束将所述电网的电能通过所述储氢装置进行存储。

9、通过基于热电机组所在地区的天气因素，并结合热电机组所在地区的热电机组的装机容量和不同类型的新能源机组的装机容量确定所述热电机组超过预设调频深度的调峰概率，从而不仅仅考虑所在地区的其它机组的装机情况，同时也充分考虑到天气因素对调峰概率的影响，保证了调峰概率评估的准确性。

10、通过基于所述调峰概率、调频响应电价、超过预设调频深度的平均调峰深度和调峰时间确定储氢装置的最低储氢量，从而将储氢量与调峰概率结合到一起，进一步提升了机组的灵活性以及经济性。

11、通过基于所述经济函数和碳排放量函数构建综合目标函数，以所述综合目标函数最低为目标，以最低储氢量和负荷平衡为约束条件，对所述热电机组的负荷出力进行调度，生成调度结果，从而不仅仅考虑到储氢量的约束，同时也保证了调度的经济性，减少了机组的负荷调度过程中的碳排放量。

12、进一步的技术方案在于，所述热电机组在不同负荷出力下的煤耗函数根据所述热电机组在不同负荷出力下的时间进行确定。

13、另一方面，本申请提供了一种基于电制氢的热电机组的热电解耦系统，采用上述的一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，具体包括：

14、调度模块；电制氢装置；储氢装置；储热装置；

15、其中所述调度模块包括碳排放量确定模块；调峰概率确定模块；最低储氢量确定模块；调度结果输出模块；

16、其中所述碳排放量确定模块负责获取热电机组在不同负荷出力下的煤耗构建所述热电机组在不同负荷出力条件下的碳排放量；

17、所述调峰概率确定模块负责基于所述热电机组所在地区的天气因素，并结合所述热电机组所在地区的热电机组的装机容量和不同类型的新能源机组的装机容量确定所述热电机组超过预设调频深度的调峰概率；

18、所述最低储氢量确定模块负责基于所述调峰概率、调频响应电价、超过预设调频深度的平均调峰深度和调峰时间或者预设储氢量确定储氢装置的最低储氢量；

19、所述调度结果输出模块负责基于制氢成本以及储氢成本确定所述储氢装置的成本函数，基于储热装置的储热成本和储热损失确定所述储热装置的成本函数；以所述储氢装置的成本函数、储热装置的成本函数、热电机组在不同负荷出力下的煤耗确定所述热电机组的经济函数，基于所述热电机组在不同负荷出力条件下的碳排放量确定所述热电机组的碳排放量函数，并基于所述经济函数和碳排放量函数构建综合目标函数，以所述综合目标函数最低为目标，以最低储氢量和负荷平衡为约束条件，对所述热电机组的负荷出力进行调度，生成调度结果。

20、另一方面，本发明提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述的一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法。

21、其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

22、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

23、

技术特征：

1.一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，其特征在于，具体包括：

2.如权利要求1所述的基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，其特征在于，所述热电机组在不同负荷出力条件下的碳排放量确定的具体步骤为：

3.如权利要求2所述的基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，其特征在于，所述热电机组在不同负荷出力下的煤耗函数根据所述热电机组在不同负荷出力下的时间进行确定。

4.如权利要求3所述的基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，其特征在于，利用所述偏差值、基准碳排放量、偏差值与所述基准负荷出力的比值，进行该阶段的负荷出力的碳排放量的确定，具体包括：

5.如权利要求1所述的基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，其特征在于，所述热电机组超过预设调频深度的调峰概率的确定的具体步骤为：

6.如权利要求5所述的基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，其特征在于，所述预测模型采用基于esn算法的模型进行确定。

7.一种基于电制氢的热电机组的热电解耦系统，采用权利要求1-6任一项所述的一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，具体包括：

8.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-6任一项所述的一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法。

技术总结本发明提供一种基于电制氢的热电机组的热电解耦方法，属于优化调度技术领域，具体包括：以储氢装置的成本函数、储热装置的成本函数、热电机组在不同负荷出力下的煤耗确定所述热电机组的经济函数，基于热电机组在不同负荷出力条件下的碳排放量确定所述热电机组的碳排放量函数，并基于经济函数和碳排放量函数构建综合目标函数，以所述综合目标函数最低为目标，以最低储氢量和负荷平衡为约束条件，对热电机组的负荷出力进行调度，生成调度结果，从而进一步提升了负荷调度的经济性，降低了碳排放强度。技术研发人员：刘成刚,裘天阅,肖科受保护的技术使用者：浙江英集动力科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16