基于可逆固体氧化物电池的电氢耦合微电网全生命周期规划-运营研究

作     者：李远征 任潇 葛磊蛟 彭靖轩 徐秋实 李曦 LI Yuanzheng;REN Xiao;GE Leijiao;PENG Jingxuan;XU Qiushi;LI Xi

作者机构：华中科技大学人工智能与自动化学院湖北省武汉市430074 天津大学电气自动化与信息工程学院天津市南开区300072 湖北省电力有限公司经济技术研究院湖北省武汉市430074 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第13期

页      面：5169-5184,I0013页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 0711[理学-系统科学] 1202[管理学-工商管理] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0703[理学-化学] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFB4002200) 国家自然科学基金项目(U2066202) 湖北省重点研发计划项目(2022EHB011) 

主　　题：电氢耦合微电网 可逆固体氧化物电池 全生命周期规划-运营 高比例新能源 平衡决策 

摘      要：为促进实现“双碳目标,新能源将成为未来能源供应的主体。考虑到高比例新能源对电力系统容量规划和调度运营带来的巨大挑战以及电氢能源需求量的持续增长对电力系统的影响,以微电网为研究对象,设计基于可逆固体氧化物电池的考虑源荷不确定性的电氢耦合微电网全生命周期规划-运营优化模型及其求解算法。首先,针对风光产电、电氢负荷等多种不确定因素,设计包含微电网全生命周期内各年份不同典型日的数据,以构成随机场景。其次,对电氢耦合微电网容量规划成本、全生命周期调度运营成本以及新能源年均渗透率等多个优化目标进行数学表达,并对各发电机组、可逆固体氧化物电池以及储氢库的规划-运营约束进行线性描述。然后,设计一种改进的增广ε约束算法求解模型的Pareto解集,并提出一种平衡决策方法从解集中获取最佳规划-调度方案。最后,仿真结果表明,所提方法能均衡各优化目标,在保证新能源高渗透率的同时提升电氢耦合微电网的可靠性以及规划-运营经济性。