摘要：為了在已投產(chǎn)的風(fēng)光耦合發(fā)電站中實現(xiàn)制氫、儲氫及燃料電池的最佳容量配比以及系統(tǒng)內(nèi)部跟蹤日前發(fā)電計劃的優(yōu)化調(diào)度，采用快速非支配排序遺傳算法（NSGA-Ⅱ）實現(xiàn)了對容量配比多目標優(yōu)化問題的求解，構(gòu)建了考慮運氫量的風(fēng)光氫發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部跟蹤日前發(fā)電計劃的優(yōu)化調(diào)度算法。首先，建立了各子系統(tǒng)的等效數(shù)學(xué)模型，提出了結(jié)合系統(tǒng)收益和全壽命周期年均值成本的經(jīng)濟性指標，以系統(tǒng)棄風(fēng)棄光率、功率缺額率和經(jīng)濟性為目標得出制氫、燃料電池功率和儲氫容量；其次，利用優(yōu)化后的容量作為日前優(yōu)化調(diào)度的約束條件，采用加權(quán)系數(shù)法建立了以日累計跟蹤計劃誤差最小和儲氫壓力波動最小的單目標數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，利用Yalmip求解器對模型進行了求解；最后在Matlab中對所建立的模型進行了仿真和驗證，得到了系統(tǒng)的最優(yōu)容量配比，實現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部跟蹤日前發(fā)電計劃的優(yōu)化調(diào)度。
結(jié)論：本文提出了結(jié)合系統(tǒng)收益和全生命周期年均值成本的經(jīng)濟性指標，考慮了系統(tǒng)的售氫量效益，建立了基于多能源系統(tǒng)的系統(tǒng)棄風(fēng)棄光率、功率缺額率和經(jīng)濟性的多目標容量優(yōu)化配置模型，利用NSGA-Ⅱ?qū)δＰ瓦M行了求解；以跟蹤計劃誤差率和儲氫系統(tǒng)壓力波動率最小為目標，實現(xiàn)了風(fēng)光氫多能源系統(tǒng)內(nèi)部的日前協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。
在搭建系統(tǒng)容量優(yōu)化配置模型時，經(jīng)濟性指標并未考慮電網(wǎng)對風(fēng)光氫多能源系統(tǒng)的功率缺額懲罰以及副產(chǎn)品氧氣的經(jīng)濟價值，需要后續(xù)深入研究；如何把日前的優(yōu)化調(diào)度結(jié)合日內(nèi)的滾動優(yōu)化和系統(tǒng)的實時控制相結(jié)合也是風(fēng)光氫多能源系統(tǒng)以后研究的一個方向。
引文信息
賈成真, 王靈梅, 孟恩隆, 等. 風(fēng)光氫耦合發(fā)電系統(tǒng)的容量優(yōu)化配置及日前優(yōu)化調(diào)度[J]. 中國電力, 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.
