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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國(guó)民用航空飛行學(xué)院申請(qǐng)的專(zhuān)利一種考慮氫氣制-儲(chǔ)-輸-用的電氫聯(lián)合規(guī)劃方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115630798B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202211152467.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06Q10/0631；該發(fā)明授權(quán)一種考慮氫氣制-儲(chǔ)-輸-用的電氫聯(lián)合規(guī)劃方法是由劉洋;王劍;劉希軍;朱新宇設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-09-21向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種考慮氫氣制-儲(chǔ)-輸-用的電氫聯(lián)合規(guī)劃方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮氫氣制?儲(chǔ)?輸?用的電氫聯(lián)合規(guī)劃方法，具體包含一種考慮氫氣制?儲(chǔ)?輸?用的電氫聯(lián)合規(guī)劃模型，并對(duì)模型中的非線(xiàn)性項(xiàng)進(jìn)行優(yōu)化，使得模型更便于求解；本方法站在電氫耦合系統(tǒng)的全局視角，從區(qū)域電氫資源整合、儲(chǔ)氫容量配置和最優(yōu)運(yùn)輸調(diào)度等方面綜合約束，使得電氫聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的總成本最低，避免針對(duì)單一系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行造成的資源浪費(fèi)。因此，適宜推廣應(yīng)用。

本發(fā)明授權(quán)一種考慮氫氣制-儲(chǔ)-輸-用的電氫聯(lián)合規(guī)劃方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種考慮氫氣制-儲(chǔ)-輸-用的電氫聯(lián)合規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1：對(duì)制氫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模，對(duì)于任意第k個(gè)制氫節(jié)點(diǎn)，制氫節(jié)點(diǎn)的電解槽集群需要滿(mǎn)足其動(dòng)態(tài)運(yùn)行功率上下限要求，其制氫總量： 其中，T為規(guī)劃運(yùn)行的時(shí)間范圍，K為制氫節(jié)點(diǎn)總數(shù)，表示在t時(shí)刻第k個(gè)制氫節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的氫氣總量；ηEL表示電解槽運(yùn)行效率；表示在t時(shí)刻第k個(gè)制氫節(jié)點(diǎn)的電解功率； 電解功率滿(mǎn)足如下約束條件： 其中，和分別集群電解槽動(dòng)態(tài)運(yùn)行功率的最小和最大調(diào)節(jié)系數(shù)； S2：對(duì)電源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模，制氫用電來(lái)自電網(wǎng)，對(duì)接入的電源節(jié)點(diǎn)考慮存量基礎(chǔ)負(fù)荷與增量制氫負(fù)荷，制氫負(fù)荷需要滿(mǎn)足電源節(jié)點(diǎn)的安全運(yùn)行條件，存量基礎(chǔ)負(fù)荷功率通過(guò)預(yù)測(cè)年歷史數(shù)據(jù)直接給出，而增量制氫負(fù)荷需要根據(jù)實(shí)際制氫節(jié)點(diǎn)的供電路連接情況進(jìn)行約束，需滿(mǎn)足： A：電源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載率不超過(guò)安全運(yùn)行的最大負(fù)載率；即： 其中，M為總電源節(jié)點(diǎn)數(shù)，由二進(jìn)制01變量組成，表示第m個(gè)電源節(jié)點(diǎn)到第k個(gè)制氫節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，L為二進(jìn)制線(xiàn)路連接矩陣L＝[M,K]；表示第m個(gè)電源節(jié)點(diǎn)到第k個(gè)制氫節(jié)點(diǎn)在t時(shí)刻提供的制氫功率；表示第m個(gè)電源節(jié)點(diǎn)在t時(shí)刻的基礎(chǔ)負(fù)荷功率；為第m個(gè)電源節(jié)點(diǎn)最大負(fù)載率，為額定功率； B：制氫節(jié)點(diǎn)每一個(gè)供電線(xiàn)路的功率不應(yīng)該超過(guò)該線(xiàn)路的最大傳輸功率；即 其中，為線(xiàn)路的最大傳輸功率； S3：對(duì)輸氫環(huán)節(jié)進(jìn)行建模，輸氫環(huán)節(jié)采用管束車(chē)運(yùn)輸液態(tài)氫，將制氫節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)氫罐內(nèi)的氫通過(guò)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)送至用氫節(jié)點(diǎn)的儲(chǔ)氫罐；其運(yùn)氫量為： 其中，Tc表示運(yùn)氫時(shí)刻，表示第k個(gè)制氫節(jié)點(diǎn)到第n個(gè)氫負(fù)荷側(cè)路徑上的運(yùn)氫量，表示到第n個(gè)氫負(fù)荷側(cè)總的運(yùn)氫量； 設(shè)定每日運(yùn)氫為固定時(shí)刻，其最大運(yùn)氫量限制滿(mǎn)足： 其中，和分別表示該路徑運(yùn)氫量的最小值和最大值； 其最大運(yùn)輸距離限制滿(mǎn)足： 0≤Distk→n≤Distmax； 其中，Distk→n表示該路徑的實(shí)際運(yùn)氫距離，Distmax表示該路徑運(yùn)氫距離最大值； S4：對(duì)儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)進(jìn)行建模，使用儲(chǔ)氫罐和高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，對(duì)制氫和用氫環(huán)節(jié)日內(nèi)平衡；儲(chǔ)氫罐需要滿(mǎn)足儲(chǔ)放連續(xù)和長(zhǎng)時(shí)間尺度下物料平衡；制氫側(cè)和用氫側(cè)的儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)均需滿(mǎn)足如下約束： 其中，NHSt表示t時(shí)刻儲(chǔ)氫罐的儲(chǔ)氫量；NH2,int和NH2,outt分別表示第t時(shí)刻流入和流出的氫氣量，制氫節(jié)點(diǎn)側(cè)NH2,int和NH2,outt分別表示電解槽制氫總量和管束車(chē)運(yùn)出氫氣總量，用氫節(jié)點(diǎn)側(cè)NH2,int和NH2,outt分別表示管束車(chē)運(yùn)入氫氣總量和氫負(fù)荷用氫總量；和表示氫氣流入和流出效率；NHS0和NHST分別表示初始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻儲(chǔ)氫罐的儲(chǔ)氫量；表示氫氣流出的最大值，受限于壓縮機(jī)功率；和分別表示儲(chǔ)氫罐容量的最大值和最小值； S5：對(duì)用氫環(huán)節(jié)進(jìn)行建模，建立集總氫負(fù)荷模型，氫負(fù)荷用氫總量與儲(chǔ)氫罐和運(yùn)氫總量保持平衡，約束如下： 其中，表示t時(shí)刻用氫節(jié)點(diǎn)n儲(chǔ)氫罐的儲(chǔ)氫量；表示t時(shí)刻用氫節(jié)點(diǎn)n的用氫總量； S6：構(gòu)建聯(lián)合規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)，目標(biāo)函數(shù)包括成本與收益兩部分，由于固定電網(wǎng)制氫電價(jià)和售氫價(jià)格，當(dāng)用氫量確定后其制氫總電量和售氫總收益為常數(shù)，不參與目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，因此，本模型的目標(biāo)函數(shù)僅考慮內(nèi)部投資和運(yùn)維成本，目標(biāo)函數(shù)的具體表達(dá)式如下： 其中，CostLine表示供電線(xiàn)路的投資成本，CostEL表示電解槽的成本，CostCar表示氫運(yùn)輸成本，CostHS表示儲(chǔ)氫罐的成本，CostHS包括制氫節(jié)點(diǎn)的儲(chǔ)氫罐成本和氫負(fù)荷側(cè)的儲(chǔ)氫罐成本兩部分；ann為現(xiàn)值-年金折算系數(shù)，r表示折現(xiàn)率，Y表示使用年限；cLine、cEL、cHS、cCar分別為線(xiàn)路、電解槽、儲(chǔ)氫罐和運(yùn)氫管束車(chē)的單位成本；fixLine、fixHS、fixEL分別表示供電線(xiàn)路、儲(chǔ)氫罐和電解槽的固定運(yùn)維成本占投資成本的比例；Distk→m表示制氫節(jié)點(diǎn)到電源節(jié)點(diǎn)之間的距離；Distk→n表示制氫節(jié)點(diǎn)到氫負(fù)荷之間的距離，表示第k個(gè)制氫節(jié)點(diǎn)的儲(chǔ)氫罐容量，表示第n個(gè)氫負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的儲(chǔ)氫罐容量。

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