【精彩论文】风光氢耦合发电系统的容量优化配置及日前优化调度

观点凝练

摘要：为了在已投产的风光耦合发电站中实现制氢、储氢及燃料电池的最佳容量配比以及系统内部跟踪日前发电计划的优化调度，采用快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）实现了对容量配比多目标优化问题的求解，构建了考虑运氢量的风光氢发电系统内部跟踪日前发电计划的优化调度算法。首先，建立了各子系统的等效数学模型，提出了结合系统收益和全寿命周期年均值成本的经济性指标，以系统弃风弃光率、功率缺额率和经济性为目标得出制氢、燃料电池功率和储氢容量；其次，利用优化后的容量作为日前优化调度的约束条件，采用加权系数法建立了以日累计跟踪计划误差最小和储氢压力波动最小的单目标数学优化模型，利用Yalmip求解器对模型进行了求解；最后在Matlab中对所建立的模型进行了仿真和验证，得到了系统的最优容量配比，实现了系统内部跟踪日前发电计划的优化调度。
结论：本文提出了结合系统收益和全生命周期年均值成本的经济性指标，考虑了系统的售氢量效益，建立了基于多能源系统的系统弃风弃光率、功率缺额率和经济性的多目标容量优化配置模型，利用NSGA-Ⅱ对模型进行了求解；以跟踪计划误差率和储氢系统压力波动率最小为目标，实现了风光氢多能源系统内部的日前协调优化调度。

在搭建系统容量优化配置模型时，经济性指标并未考虑电网对风光氢多能源系统的功率缺额惩罚以及副产品氧气的经济价值，需要后续深入研究；如何把日前的优化调度结合日内的滚动优化和系统的实时控制相结合也是风光氢多能源系统以后研究的一个方向。

引文信息

贾成真, 王灵梅, 孟恩隆, 等. 风光氢耦合发电系统的容量优化配置及日前优化调度[J]. 中国电力, 2020, 53(10): 80-87.JIA Chengzhen, WANG Lingmei, MENG Enlong, et al. Optimal capacity configuration and day-ahead scheduling of wind-solar-hydrogen coupled power generation system[J]. Electric Power, 2020, 53(10): 80-87.

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编辑：杨彪

审核：方彤

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