(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221083496 0.2 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区回龙观镇北农 路2号 (72)发明人 许传博　董昊鑫　雍星楷　李惊涛　 刘建国　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 韩雪梅 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/11(2006.01) (54)发明名称 一种考虑氢需求响应的油氢合建站布局规 划方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种考虑氢需求响应的油氢合 建站布局规划方法及系统， 属于油氢合建站规划 领域， 油氢合建站布局规划方法包括： 根据研究 区内的小区位置及各小区的日总氢需求量确定 研究区氢需求量分布； 确定研究区内的潜在油氢 合建站位置分布； 基于研究区氢需求量分布及潜 在油氢合建站位置分布， 以油氢合建站的氢气总 装机容量最小、 各小区加氢所需总路程最小、 油 氢合建站碳减排量最大为目标， 确定综合优化目 标函数； 基于综合优化目标函数、 装机容量约束 及供需约束确定油氢合建站布局模 型， 并对油氢 合建站布局模型求解得到最终油氢合建站的分 布位置， 充分考虑了氢需求的响应， 提高了油氢 合建站位置的合理性， 节约了建站社会资源投 入。 权利要求书3页 说明书11页 附图2页 CN 115204681 A 2022.10.18 CN 115204681 A 1.一种考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所述考虑氢需求响 应的油氢合建站 布局规划方法包括： 获取研究区内的各小区位置及各小区的日总氢需求 量； 根据所述研究区内的小区位置及各小区的日总氢需求 量， 确定研究区氢需求 量分布； 根据所述研究区内各加油站 的地理位置， 对所述研究区内的加油站进行筛选， 确定所 述研究区内的潜在油氢合建站位置分布； 基于所述研究区氢需求量分布及所述潜在油氢合建站位置分布， 以油氢合建站的氢气 总装机容量最小、 各小区加氢所需总路程最小、 油氢合建站 碳减排量最大为目标， 确定综合 优化目标函数； 根据油氢合建站的装机容 量上限及装机容 量下限， 确定装机容 量约束； 根据各小区的日总氢需求 量及各潜在油氢合建站的装机容 量， 确定供需约束； 基于所述综合优化目标函数、 所述装机容量约束及所述供需约束， 确定油 氢合建站布 局模型， 并对所述油氢合建站布局模型求解， 得到所述研究区内最终油氢合建站的分布位 置及装机容 量。 2.根据权利要求1所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所 述获取研究区内的各小区位置及各小区的日总氢需求 量， 具体包括： 获取所述研究区内的各小区位置； 获取各小区的总户数、 各小区内拥有氢燃料汽车的户数比例、 各小区内每辆燃料汽车 每日充氢起始荷电状态及燃料汽车储氢 罐的容量； 针对任一小区， 根据 所述小区的总户数、 所述小区内拥 有氢燃料汽车的户数比例、 所述 小区内每辆燃料汽车每日充氢起始荷电状态及燃料汽车储氢罐的容量， 确定所述小区的日 总氢需求 量。 3.根据权利要求2所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 采 用以下公式， 确定小区i的日总氢需求 量： 其中， ai为小区i的日总氢需求量， pi为小区i的总户数， k1为小区i内拥有氢燃 料汽车的 户数比例， αi,l为小区i内第l辆燃料汽车每日充氢起始荷电状态， Cv为氢燃料汽车储氢罐的 容量。 4.根据权利要求1所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所 述根据所述研究区内各加油 站的地理位置， 对所述研究区内的加油 站进行筛选， 确定所述 研究区内的潜在油氢合建站位置分布， 具体包括： 获取所述研究区内各加油站的地理位置及现有加氢站的地理位置； 根据各加油站的地理位置及现有加氢站的地理位置， 将处于研究区的城市中心区的加 油站、 距离研究区内主干道第一设定距离之外的加油站以及距离现有加氢站第二设定距离 内的加油站剔除， 确定研究区内的潜在油氢合建站位置分布。 5.根据权利要求1所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所 述基于所述研究区氢需求量分布及所述潜在油氢合建站 位置分布， 以油氢合建站的氢气总权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115204681 A 2装机容量最小、 各小区加氢所需总路程最小、 油氢合建站 碳减排量最大为目标， 确定综合优 化目标函数， 具体包括： 根据各潜在油氢合建站的氢气总装机容 量， 确定第一目标函数； 根据各小区位置及各潜在油氢合建站位置， 确定各小区与各潜在油氢合建站的距离； 根据所述研究区氢需求量分布及所述潜在油氢合建站位置分布， 确定各小区在各潜在 油氢合建站消纳的氢需求 量； 根据各小区在各潜在油氢合建站消纳的氢需求量及各小区与各潜在油氢合建站的距 离， 确定第二目标函数； 根据各潜在油氢合建站的氢气总装机容量及油氢合建站碳减排系数， 确定第 三目标函 数； 根据所述第一目标函数、 所述第二目标函数及所述第三目标函数， 确定综合优化目标 函数。 6.根据权利要求5所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所 述第二目标函数为： 其中， F2为第二目标函数值， m为研究区内的小区总数， n为潜在油氢合建站的总数， xi,j 为小区i在潜在油氢合建站j消纳的氢需求 量， Di,j为小区i与潜在油氢合建站j之间的距离 。 7.根据权利要求5所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所 述第三目标函数为： 其中， F3为第三目标函数值， n为潜在油氢合建站的总数， bj为潜在油氢合建站j的氢气 总装机容 量， E为油氢合建站碳减排系数。 8.根据权利要求5所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所 述综合优化目标函数为： 其中， F为综合优化目标函数值， w1为第一目标函数的权重， w2为第二目标函数的权重， w3为第三目标函 数的权重， F1,max为第一目标函 数的最大值， F1,min为第一目标函 数的最小值， F2,max为第二目标函数的最大值， F2,min为第二目标函数的最小值， F3,max为第三目标函数的最 大值， F3,min为第三目标函数的最小值， F1为第一目标函数值， F2为第二目标函 数值， F3为第三 目标函数值。 9.根据权利要求1所述的考虑氢需求响应的油氢合建站布局规划方法， 其特征在于， 所 述供需约束为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115204681 A 3