基于氢储能的热电联供型微电网优化调度方法

针对质子交换膜燃料电池和电解槽的热电联供特性,为避免氢能系统的热能浪费并进一步提高氢能系统的效率,搭建了一种考虑氢能系统的热电联供型光伏/风机/燃料电池/蓄电池/电锅炉/燃气锅炉微电网系统,提出一种包括日前调度与实时优化的两阶段优化调度方法.所建系统考虑了电氢转换时的余热回收,将氢能系统作为热电氢耦合设备,实现了电、热、氢能的协调利用与相互转换,有效提高了能量利用率.在第一阶段调度中,根据日前的风光发电出力及负荷需求预测,以微电网整体运行成本最小为目标,采用混合整数线性规划方法实现日前最优全局调度;在第二阶段调度中,根据超短期预测结果,使用模型预测控制嵌入混合整数二次规划算法,减小预测误差带来的经济性影响.最后,通过冬、夏及过渡季典型日算例可知,本文所提出的两阶段调度方法在3种季节典型日的总成本较日前全局最优调度分别降低了3.24%、0.76%、1.66%;通过在不同场景下对本文所提方法进行仿真验证,相较于不考虑能量耦合的基础场景,考虑热电耦合系统和热电氢耦合系统时,优化调度的总成本和污染气体治理成本分别降低了15.58%、24.93%.结果表明:本文所提方法具有一定的实时性及通用性,能够满足微网内热电负荷需求,实现稳定独立运行,改善系统的运行经济性与环保性.