(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 202210848480.1 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 国网福建省电力有限公司宁德供电 公司 地址 352100 福建省宁德市蕉城区鹤峰路 48号 申请人 国网福建省电力有限公司 (72)发明人 李晨　伍仰金　郭茜婷　郑传良　 林晨杰　叶家玮　王超君　郑涛　 吴智晖　魏兰兰　付馨慧　涂承谦　 张慧捷　 (74)专利代理 机构 福州科扬专利事务所(普通 合伙) 35001 专利代理师 李晓芬(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/15(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种计及电-碳价格相关性和氢储能协同的 IES调度方法 (57)摘要 本发明涉及一种计及电 ‑碳价格相关性和氢 储能协同的IES调度方法， 包括以下步骤： 在基于 电‑气‑热连供的综合能源系统中引入氢储能耦 合设备， 并建立氢储能耦合设备的数学模型， 同 时基于综合能源系统中的耦合设备建立碳交易 的数学模型； 采集电价、 碳价的历史数据， 以电 价、 碳价为随机变量进行相关性分析， 确认电价 ‑ 碳价的累计分布函数， 根据电价 ‑碳价的累计分 布函数模拟基于时刻的电价 ‑碳价样本数据； 建 立以运行成本最小为优化调度目标的目标函数， 并设定约束条件， 获取优化调度模型； 将基于时 刻的电价 ‑碳价样本数据输入至优化调度模型 中， 获取综合能源系统的优化调度方案， 基于优 化调度方案进行综合能源系统的调度。 权利要求书6页 说明书15页 附图2页 CN 115063033 A 2022.09.16 CN 115063033 A 1.一种计及电 ‑碳价格相关性和氢储能协同的IES调度方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 在基于电 ‑气‑热连供的综合能源系统中引入氢储能耦合设备， 并建立氢储能耦合设备 的数学模型， 同时基于综合能源系统中的耦合设备建立 碳交易的数 学模型； 采集电价、 碳价的历史数据， 以电价、 碳价为随机变量进行相关性分析， 确认电价 ‑碳价 的累计分布函数， 根据电价 ‑碳价的累计分布函数模拟基于时刻的电价 ‑碳价样本数据； 基于氢储能耦合设备的数学模型、 碳交易的数学模型建立以运行成本最小为优化调度 目标的目标函数， 并设定约束条件， 获取优化调度模型； 将基于时刻的 电价‑碳价样本数据输入至优化调度模型中， 获取综合能源系统的优化 调度方案， 基于优化调度方案进行综合能源系统的调度。 2.根据权利要求1所述的一种计及电 ‑碳价格相关性和氢储能协同的IES调度方法， 其 特征在于， 引入的氢储能耦合设备包括电解槽、 氢燃料电池和储氢罐； 在所述建立氢储能耦 合设备的数 学模型步骤中： 所述电解槽的数 学模型具体为： 0≤Per(t)≤Per,max； 其中， Eer(t)、 Per(t)、 ηer、 分别为电解槽的输出氢气量、 输出功率、 发电效率和氢热 值； Per,max表示电解槽功率上限； Δt 表示t到t ‑1的时间间隔； 所述氢燃料电池的数 学模型具体为： 其中， PHFC,e(t)、 PHFC,h(t)为t时刻氢燃料电池的输出电功率和热功率； ηHFC,e、 ηHFC,h为氢 燃料电池的电变更效率和热变更效率； 为t时刻氢燃料电池的输入功率； PHFC,e,max (t)、 PHFC,h,max(t)分别表示t时刻氢燃料电池的电功率上限和热功率上限； 所述储氢 罐的数学模型为： 其中， 分别表示t和t ‑1时刻的储氢罐容量； Edis(t)为t时刻储氢罐输 出氢气量； 表示储氢罐的氢储能下限和氢储能上限； 表示储 氢罐的氢储能爬坡下限和爬坡上限。权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115063033 A 23.根据权利要求2所述的一种计及电 ‑碳价格相关性和氢储能协同的IES调度方法， 其 特征在于， 所述基于综合能源系统中的耦合设备建立 碳交易的数 学模型的方法具体为： 以外购电能、 综合能源系统中的燃气轮机、 燃气锅炉为碳排放源进行综合能源系统的 碳排放额度分配： EIES(t)＝Ebuy.e(t)+EGB(t)+EGT(t)； 其中， EIES、 Ebuy,e、 EGB、 EGT分别为综合能源系统、 外购电能、 燃气锅炉机组和燃气轮机机 组的初始碳排放配额； δbuy,e、 δh、 为外购电能单位发电量的碳配额、 单位供热量的碳配额 和单位电量折算成单位热量的折算系数； Pbuy,e(t)、 PGB,h(t)、 Pe(t)、 Ph(t)分别为外部购电总 量、 单台燃气锅炉供 热总量、 单台燃气轮机的供电总量和单台燃气轮机的供 热总量； 进行碳排放量计算： 外购电能的碳 排放量为： 其中， E1为外购电能的碳 排放量， μbuy,e为单位电量的碳 排放强度； 燃气机组的碳 排放量为： 其中， E2为燃气机组的碳 排放量， γ为单位供 热量的碳 排放强度； 综合能源系统的实际碳 排放量为： E0＝E1+E2； 确定碳交易成本为： 式中， f1、 f2分别为综合能源系统的碳交易成本、 外购电能的碳交易成本和燃气机 组的碳交易成本； c为 碳交易价格。 4.根据权利要求1所述的一种计及电 ‑碳价格相关性和氢储能协同的IES调度方法， 其 特征在于， 所述采集电价、 碳价的历史数据， 以电价、 碳价为随机变量进 行相关性分析， 确认 电价‑碳价的累计分布函数， 根据电价 ‑碳价的累计分布函数模拟基于时刻的电价 ‑碳价样 本数据的方法具体为：权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115063033 A 3