(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111648829.9 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 申请人 四川数字经济产业发展研究院 (72)发明人 曹晓宇　孙寻航　徐占伯　吴江　 刘坤　田赵明　马冬来　管晓宏　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 高博 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)H02J 3/00(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 15/00(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 一种电氢制储注一体站选址定容方法及系 统 (57)摘要 本发明公开了一种电氢制储注一体站选址 定容方法及系统， 获取电氢制储注 一体站选址定 容用参数； 利用拉丁超立方抽样方法抽取若干原 始运行场景； 利用K ‑means算法进行原始运行场 景聚类， 生成适用于电氢制储注 一体站选址定容 决策的典型运行场景集S； 在选址定容 ‑运行校验 一体化决策框架下， 构建电氢制储注 一体站优化 规划模型； 求解电氢制储注一体站优化规划模 型， 得到电氢制储注一体站经济性最优的选址定 容方案。 本发 明有效提高电氢制储注 一体站选址 定容方案的经济性与多场景适应性， 为实际工程 中的电氢制储注一体站的优化规划提供切实有 效的技术路线。 权利要求书6页 说明书18页 附图4页 CN 114357758 A 2022.04.15 CN 114357758 A 1.一种电氢制储注一体站选 址定容方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 获取电氢制储注一体站选 址定容用参数； S2、 基于步骤S1获取的参数， 利用拉丁超立方抽样方法抽取若干原始运行场景； 利用K ‑ means算法进行原始运行场景聚类， 生成适用于电氢制储注一体站选址定容决策的典型运 行场景集S； S3、 基于步骤S2 获取的典型运行场景集S， 在选址定容 ‑运行校验一体化决策框架下， 构 建电氢制储注一体站优化 规划模型； S4、 求解步骤S3构建的电氢制储注一体站优化规划模型， 得到电氢制储注一体站经济 性最优的选 址定容方案 。 2.根据权利要求1所述的 电氢制储注一体站选址定容方法， 其特征在于， 步骤S1中， 电 氢制储注一体站选址定容的参数包括设备参数、 气象参数、 电气参数、 负荷参数和经济参 数。 3.根据权利要求1所述的 电氢制储注一体站选址定容方法， 其特征在于， 步骤S2中， 根 据风速、 晴朗指数、 电负荷以及氢负荷的随机概率分布函数， 利用拉丁超立方抽样方法抽取 若干原始运行场景。 4.根据权利要求1所述的 电氢制储注一体站选址定容方法， 其特征在于， 步骤S2中， 每 个典型运行场景包含目标园区一天内各时段 的风、 光资源波动因子、 配电网各节点电负荷 以及各子区域氢加注负荷数据。 5.根据权利要求1所述的 电氢制储注一体站选址定容方法， 其特征在于， 步骤S3中， 电 氢制储注一体站优化规划模型包括氢、 电设施选址定容决策和中长期运行优化两部分， 目 标是在满足投资约束和运行约束前提下， 最小化水平年内综合成本 。 6.根据权利要求5所述的电氢制储注一体站选址定容方法， 其特征在于， 电氢制储注一 体站优化 规划的目标函数如下： minφ＝φcapex+φopex‑φrev 其中， φ为水平年综合成本， φcapex为等年值投资成本， φopex为年运行成本， φrev为年 运行收益。 7.根据权利要求6所述的电氢制储注一体站选址定容方法， 其特征在于， 等年值投资成 本φcapex为： 年运行成本φopex为： 年运行收益φrev为：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114357758 A 2其中， k为备选系统/设备的索引； K1＝{WT,PV,ELZ,HT},K2＝{BS},K3＝{HD}为备选系 统/设备的集合， WT,PV,BS,ELZ,HT,HD分别表示风力发电系统、 光伏发电系统、 电池储能系 统、 电解槽、 储氢罐和加氢机； j为配电网节点的索引； Λ表示由于地理限制、 政策因素等原 因目标园区配电网允许接入氢电制 储注一体站的节点集合； cehs为电氢制 储注一体站的基 本建设费用， ck为系统/设备k的单位投资成本， 为电池储能系统的单位功率价格和单 位能量价格； uj为衡量节点j处电氢制储注一体站接入情 况的0‑1变量； Xk,j为节点j系统/设 备k的配置容量， 为节点j电池储能系统的功率容量和蓄电容量； nk,j为节点j加氢 机的个数； γk为各投资成本项均通过资金回收系数； N+＝{1,2,…}为目标园区配电网的节 点集合， 满足 m为目标园区内各子区域 的索引， M为目标园区所有子区域构成的集 合； Λm为各子区域所含配电网备选节点 的集合； B为配电网支路的集合， (i,j)表示配电网 以节点i,j为顶点的支路； πs为运行场景s的概率； λehs为电氢制储注一体站建筑年运维费 用， λk为系统/设备k的单位年运维 费用； t为运行时段的索引， T为每个运行场景的总运行时 段数； 为运行场景s时段t子区域m的氢加注需求； 为运行场景s时段t节点j可以得 到满足的氢加注负荷； 为可中断氢加注负荷补偿成本系数； σ 为网损成本系数； rij为支 路(i,j)的电阻值； 为运行场景s时段t支路(i,j)电流的平方； ξE为可中断电负荷补偿成 本系数； 表示运行场景s时段t节点j的电需求； 表示运行场景s时段t节点j可以满 足的电负荷； 表示运行场景s时段t从上级电网购电的有功功率； 表示时段t向上级 电网购电的电价， 采用分时电价机制； 为时间转换因子， 用于将运行成本由典型 日时间尺 度转换为年时间尺度； Δt为优化规划考虑的中长期运行时间粒度； 为售氢价格； 为 内部售电价格； θexp为上级电网售电价格； 为运行场景s时段t向上级电网输出的有功功 率。 8.根据权利要求5所述的电氢制储注一体站选址定容方法， 其特征在于， 电氢制储注一 体站优化 规划模型的投资约束具体为： 年投资成本约束： 分区域接入数量下限约束： 电氢制储注一体站非准入节点约束： 元件购置约束： 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114357758 A 3