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申请/专利权人：北京清能互联科技有限公司;内蒙古绿氢科技有限公司

摘要：本申请提供一种计及新能源预测偏差的风光氢氨系统生产调度方法及装置。其中，通过年‑月‑日‑实时的多时序的逐次优化调度，能够实现对风光氢氨的联合生产调度优化，且通过匹配不同时序上的源荷储资源、调用设备柔性调节能力，能够有效消除新能源预测偏差对于生产调度带来的影响，优化生产电费，降低平准化生产成本。

主权项：1.一种计及新能源预测偏差的风光氢氨系统生产调度方法，其特征在于，包括：年初基于年度风光功率预测结果，制定全年制氢设备和制氨设备的调度计划，并根据次月至年末的月度风光功率预测结果，逐月更新制氢设备和制氨设备的调度计划；月初基于月内中长期风光功率预测结果，以跟踪月末的氢仓储容量和氨仓储容量为柔性约束，制定月内制氢设备和制氨设备的调度计划，并根据次周至月末的风光功率预测结果，逐周更新制氢设备和制氨设备的调度计划；运行日前基于短期风光功率预测结果，以跟踪日末的氢仓储容量和氨仓储容量为柔性约束，制定日前制氢、制氨设备调度计划，并根据下一时段至日末的风光功率预测结果，逐小时更新制氢设备和制氨设备的调度计划；基于实测的风光功率、设备实际工况以及储氢罐和储氨罐的实时SOC，调度制氢机组进行风光功率偏差跟踪；其中，所述年初基于年度风光功率预测结果，制定全年制氢设备和制氨设备的调度计划，包括：在每年末进行次年每小时的电力市场交易价格预测和多场景下的风光功率预测，得到电力市场交易价格的预测结果和风光功率预测结果；获取调度参考参数，所述调度参考参数包括氨合同日分解曲线、氢合同日分解曲线、制氢设备的相关参数和制氨设备的相关参数；建立考虑新能源预测不确定性的年度月度调度优化模型，其中，所述年度月度调度优化模型以合成氨运行变量作为控制变量，以制氢储氢变量作为多场景运行变量，输出为期望最优的合成氨功率与储氨SOC调控曲线；年初利用所述年度月度调度优化模型，基于所述电力市场交易价格的预测结果、所述风光功率预测结果和所述调度参考参数，得到全年的制氢设备和制氨设备的调度计划；所述根据次月至年末的月度风光功率预测结果，逐月更新制氢设备和制氨设备的调度计划，包括：在每月末更新次月至年末的每小时的电力市场交易价格的预测结果和风光功率预测结果；获取更新后的调度参考参数，包括更新后的电力中长期合同分时分解曲线、氨合同日分解曲线、氢合同日分解曲线、年内已上网电量信息和检修计划信息；在每月末利用所述年度月度调度优化模型，基于更新后的电力市场交易价格的预测结果、更新后的风光功率预测结果和更新后的调度参考参数，得到次月的制氢设备和制氨设备的调度计划；所述月初基于月内中长期风光功率预测结果，以跟踪月末的氢仓储容量和氨仓储容量为柔性约束，制定月内制氢设备和制氨设备的调度计划，包括：获取每月末更新的次月每小时的电力市场交易价格的预测结果和风光功率预测结果；获取更新后的调度参考参数，包括更新后的电力中长期合同分时分解曲线、氨合同日分解曲线、氢合同日分解曲线、年内已上网电量信息、检修计划信息、月末储氨SOC控制信息和储氢储氨罐实时SOC信息；月初利用所述年度月度调度优化模型，基于更新后的电力市场交易价格的预测结果、更新后的风光功率预测结果和更新后的调度参考参数，得到当月的制氢设备和制氨设备的调度计划；所述根据次周至月末的风光功率预测结果，逐周更新制氢设备和制氨设备的调度计划，包括：在每周末更新次周至月末的每小时的电力市场交易价格的预测结果和风光功率预测结果；获取更新后的调度参考参数，包括更新后的电力中长期合同分时分解曲线、氨合同日分解曲线、氢合同日分解曲线、年内已上网电量信息、检修计划信息和月末储氨SOC控制信息；在周末利用所述年度月度调度优化模型，基于更新后的电力市场交易价格的预测结果、更新后的风光功率预测结果和更新后的调度参考参数，得到次周的制氢设备和制氨设备的调度计划；所述运行日前基于短期风光功率预测结果，以跟踪日末的氢仓储容量和氨仓储容量为柔性约束，制定日前制氢、制氨设备调度计划，包括：基于所述年度月度调度优化模型，构建日度调度优化模型；其中，所述日度调度优化模型为对所述年度月度调度优化模型的约束条件进行调整得到；在每日前更新次日的每15min的电力市场交易价格的预测结果和风光功率预测结果；获取更新后的调度参考参数，包括更新后的电力中长期合同分时分解曲线、氨合同日分解计划、氢合同日分解计划、检修计划信息、日末储氨SOC控制信息、按日计划累计计算的次日初始储氢SOC和储氨SOC；在日前利用所述日度调度优化模型，基于更新后的电力市场交易价格的预测结果、更新后的风光功率预测结果和更新后的调度参考参数，得到次日的制氢设备和制氨设备的调度计划；所述根据下一时段至日末的风光功率预测结果，逐小时更新制氢设备和制氨设备的调度计划，包括：在每个时段末更新下一时段至日末的每15min的风光功率预测结果；获取更新后的调度参考参数，包括更新后的时段末的储氢SOC控制信息、储氨SOC控制信息、耗氢曲线、日前购售电力曲线、实时储氢SOC、实时储氨SOC和实时制氢机组负载率；在时段末利用所述日度调度优化模型，基于更新后的电力市场交易价格的预测结果、更新后的风光功率预测结果和更新后的调度参考参数，得到下一小时的制氢设备和制氨设备的调度计划；其中，年度月度调度优化模型以及其中的参数参量的含义如下：上下标的含义： 依次表示年、月、日、时； 表示场景； 表示制氢机组序号； 依次表示制氢机组、氮分机组、合成氨塔、储氢罐、储氨罐； p 依次表示光伏机组序号、风电机组序号； ex依次表示光伏、风电、下网电力、上网电力；变量的含义： 表示制氢机组在时段下的开机状态，为01变量，0表示关，1表示开； 表示制氢机组在时段、场景下的制氢功率，MW； 表示制氢机组在时段、场景下的制氢速率，Nm3h； 表示储氢罐在时段、场景下的压力； 表示储氢罐在时段、场景下完成氢合同交割的速率，Nm3h； 表示合成氨塔在时段、场景下的合成氨功率，MW； 表示合成氨塔在时段、场景下的耗氢速率，Nm3h； 表示合成氨塔在时段、场景下的合成氨速率，th； 表示合成氨塔在时段、场景下的运行状态，01变量； 表示时段消耗的储氨量，t； 表示时段的储氨量，t； 表示氮分机组在时段的用电功率，MW； 表示光伏机组p在时段、场景下的预测功率，MW； 表示风电机组在时段、场景下的预测功率，MW； 和分别表示时段、场景下的上网电力、下网电力,MW； 和分别表示时段、场景下现货购入电力、卖出电力,MW；常量的含义： 依次表示优化的年、月、日、时段总数； 表示总场景数； 依次表示制氢机组总数、光伏机组总数、风电机组总数； 表示场景的预测概率； 表示合成氨耗氢速率系数,Nm3h； 表示单位耗氢速率耗氮功率,MWNm3h； 和分别表示制氢机组可调功率上下限,MW； 表示储氢罐容量，Nm3； 和分别表示储氢罐压力上下限； 表示合成氨功率调节需持续时间,h； 和分别表示合成氨塔可调功率上下限,MW； 和分别表示合成氨塔爬坡、滑坡速率,MWmin； 表示储氨罐容量，t； 和分别表示氢合同日分解量、氨合同日分解量，t； 和分别表示时段、场景下的预测现货购入价格和卖出价格，元MWh； 表示时段已签订中长期合约的分解电力,MW； ,,分别表示年度上网总电量、下网网总电量、净上网总电量，MWh； 和分别表示年度已完成上网总电量、下网总电量，MWh；函数关系： 上式表示制氢机组功率相关函数，其中，年度、月度以线性系数量化，周-日前-日内可按需以分段线性化形式建模； 上式表示合成氨塔功率相关函数，其中，年度、月度以线性系数量化，周-日前-日内可按需以分段线性化形式建模；目标函数： 式中，为时段、场景下的现货售电收益；约束条件：电力平衡：（1）电力平衡约束： （2）电力交易约束： （3）制氢功率约束： （4）合成氨功率约束： （5）合成氨功率调节速率约束： 氢平衡：（1）制氢能耗约束 （2）氢气消耗速率约束 （3）储氢罐压力平衡约束 （4）储氢罐压力上下限约束 （5）氮分功率约束 氨平衡：（1）合成氨能耗约束 （2）合成氨日调节约束 （3）储氨平衡约束 （4）储氨容量约束 。

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