所屬的技術(shù)人員能夠理解，基于電氫混合儲能的多目標優(yōu)化配置方法的各個方面可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或程序產(chǎn)品。因此，本公開的各個方面可以具體實現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件實施方式、完全的軟件實施方式(包括固件、微代碼等)，或硬件和軟件方面結(jié)合的實施方式，這里可以統(tǒng)稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。在本技術(shù)涉及的存儲介質(zhì)中，存儲有能夠?qū)崿F(xiàn)本說明書上述方法的程序產(chǎn)品。在一些可能的實施方式中，本公開的各個方面還可以實現(xiàn)為一種程序產(chǎn)品的形式，其包括程序代碼，當(dāng)所述程序產(chǎn)品在終端設(shè)備上運行時，所述程序代碼用于使所述終端設(shè)備執(zhí)行本說明書上述“示例性方法”部分中描述的根據(jù)本公開各種示例性實施方式的步驟。存儲介質(zhì)可以采用一個或多個可讀介質(zhì)的任意組合?？勺x介質(zhì)可以是可讀信號介質(zhì)或者可讀存儲介質(zhì)?？勺x存儲介質(zhì)例如可以為但不限于電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合?？勺x存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括：具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式盤、硬盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的飛速發(fā)展，電氫混合儲能系統(tǒng)實現(xiàn)了傳統(tǒng)化石燃料能源的替代，滿足現(xiàn)代社會的需求，同時減少了環(huán)境污染。在電氫混合儲能系統(tǒng)中涉及了發(fā)電和儲能。

2、儲能系統(tǒng)(energy?storage?system,ess)在新能源發(fā)電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。它能夠通過儲存電能并在需要時釋放，實現(xiàn)電能的削峰填谷，降低配電網(wǎng)的電壓波動，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在新能源發(fā)電系統(tǒng)中，電池儲能系統(tǒng)(battery?energy?storagesystem,bess)和氫氣儲能系統(tǒng)(hydrogen?energy?storage?system,hess)是兩種常見的儲能方式。

3、氫能，因其環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的特性。氫儲能系統(tǒng)(hydrogen?energy?storagesystems，hesss)則能利用剩余電能生產(chǎn)氫氣，實現(xiàn)儲存或下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。當(dāng)負荷增加時，儲存的氫氣可由燃料電池(fuel?cell，fc)利用，進而回饋電網(wǎng)。隨著制氫和儲氫技術(shù)的飛速發(fā)展，氫儲能系統(tǒng)的開發(fā)將給現(xiàn)代能源和電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)帶來根本性的變化。

4、當(dāng)前，為了實現(xiàn)各種能源的供需平衡，從而提高能源效率，而且還能以最小的生命周期成本(life?cycle?cost，lcc)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗和連接線開關(guān)功率偏差為目標，建立多目標函數(shù)模型，來提高經(jīng)濟效益是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于電氫混合儲能的多目標優(yōu)化配置方法，方法能夠?qū)崿F(xiàn)對電氫混合儲能系統(tǒng)全生命周期成本的最優(yōu)控制，解決各種能源的供需不平衡問題，從而提高能源效率。

2、方法包括：

3、s101：基于電氫混合儲能的最小的生命周期成本、園區(qū)內(nèi)的日線路功率損耗和連接線路的交換功率偏差，建立基于帕累托原理的多目標優(yōu)化模型；

4、s102：計算全生命周期損失中的總資本成本、維護成本、運行成本、更換成本以及處置和回收成本；

5、s103：計算系統(tǒng)的電能損耗；

6、s104：計算電能質(zhì)量指數(shù)；

7、s105：基于功率損耗、平滑線功率偏差和生命周期成本最小化，在約束范圍內(nèi)配置自適應(yīng)充放電。

8、進一步需要說明的是，步驟s101中建立的基于帕累托原理的多目標優(yōu)化模型如下：

9、

10、其中，f(x)由目標函數(shù){f1,f2,f3}組成，分別為最小的生命周期成本、日網(wǎng)絡(luò)損耗和連接線交換功率波動；x表示由優(yōu)化變量組成的決策空間；h(x)表示模型需要滿足的約束條件。

11、進一步需要說明的是，步驟s102中的總資本成本計算方式為：

12、

13、其中，nbess是besss的安裝數(shù)量；cbat表示單個電池的成本；cepcd,b代表工程、采購和施工費用和開發(fā)商費用；isub,b是政府對bess的補貼；ebess,i是第i個bess的容量；μcrf,b代表資本回收系數(shù)；

14、維護成本計算方式為：

15、

16、其中，cfmc,b表示年度固定mc；pbess,i為第i個bess的功率大小；

17、運行成本ocb計算方式為：

18、

19、其中，t表示一天中的24小時；cpur和csell分別表示購買和出售電力的使用時間價格；pcha,bi和pdis,bi分別表示第i個bess的充電功率和放電功率；

20、更換成本的計算方式為：

21、

22、其中，nb和t分別表示besss生命周期和更換周期內(nèi)的電池更換時間；α表示電池成本的年降低率；

23、處置和回收成本的計算方式為：

24、

25、其中，γb是電池的回收系數(shù)。

26、進一步需要說明的是，步驟s103中通過日功率損耗方式計算系統(tǒng)的電能損耗；

27、日功率損耗表示如下：

28、

29、其中，f2為每日電能損耗成本；ploss(t)表示t時刻的電能損耗；l為配電網(wǎng)中的線路總數(shù)；rj表示第j條線路上的電阻；ij(t)表示t時刻第j條線路上的電流。

30、進一步需要說明的是，步驟s104中計算電能質(zhì)量指數(shù)表示為：

31、

32、其中，f3是并網(wǎng)點的日總功率波動；pgrid(t)表示t時刻的功率波動：指一天中的平均功率波動。

33、進一步需要說明的是，步驟s105還包括：定義功率平衡的約束方式；

34、

35、其中，pi(t)和qi(t)分別表示配電網(wǎng)中第i個節(jié)點在t時刻的注入有功功率和無功功率；

36、vi(t)是第i個節(jié)點在t時刻的電壓；gij和bij表示第i個節(jié)點和第j個節(jié)點之間的導(dǎo)納和電感；θij(t)是第i個節(jié)點和第j個節(jié)點在t時刻的功率角。

37、進一步需要說明的是，步驟s105還包括：基于如下方式定義不等式約束；

38、節(jié)點電壓范圍的不等式約束為：

39、vimin<vi<vimax

40、其中，vimin和vimax表示第i個節(jié)點的電壓上限和下限；

41、電網(wǎng)連接點功率限制的不等式約束為：

42、

43、其中，和分別代表并聯(lián)節(jié)點有功功率和無功功率的上限和下限；

44、besss和hesss的容量范圍的不等式約束為：

45、

46、其中，和表示besss的能量容量上限和功率容量上限；表示hesss的功率容量上限；

47、besss充放電功率限制的不等式約束為：

48、

49、其中，pcha,i(t)和pdis,i(t)分別表示besss在t時刻的充電功率和放電功率；ηcha和ηdis分別表示besss的充電效率和放電效率；

50、hesss充放電功率限制的不等式約束為：

51、

52、其中，pcha,i(t)和pdis,i(t)分別表示hesss在t時刻的充電功率和放電功率；ηcha和ηdis分別表示hesss的充電效率和放電效率；

53、besss充電狀態(tài)限制的不等式約束為：

54、socmin<soc(t)<socmax

55、其中，socmin和socmax分別指soc的上限和下限。

56、本技術(shù)還提供一種基于電氫混合儲能的多目標優(yōu)化配置系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：多目標優(yōu)化模型建立模塊、成本計算模塊、電能損耗計算模塊、電能質(zhì)量計算模塊以及多目標優(yōu)化配置模塊；

57、多目標優(yōu)化模型建立模塊基于電氫混合儲能的最小的生命周期成本、園區(qū)內(nèi)的日線路功率損耗和連接線路的交換功率偏差，建立基于帕累托原理的多目標優(yōu)化模型；

58、成本計算模塊用于計算全生命周期損失中的總資本成本、維護成本、運行成本、更換成本以及處置和回收成本；

59、電能損耗計算模塊用于計算系統(tǒng)的電能損耗；

60、電能質(zhì)量計算模塊用于計算電能質(zhì)量指數(shù)；

61、多目標優(yōu)化配置模塊基于功率損耗、平滑線功率偏差和生命周期成本最小化，在約束范圍內(nèi)配置自適應(yīng)充放電。

62、根據(jù)本技術(shù)的另一個實施例，提供了一種配置終端，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)所述基于電氫混合儲能的多目標優(yōu)化配置方法的步驟。

63、根據(jù)本技術(shù)的又一個實施例，還提供了一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述基于電氫混合儲能的多目標優(yōu)化配置方法的步驟。

64、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

65、本發(fā)明將氫儲能系統(tǒng)與電池儲能系統(tǒng)(battery?energy?storage?systems，besss)結(jié)合起來進行協(xié)調(diào)優(yōu)化，可以解決各種能源的供需不平衡問題，從而提高能源效率；為了確保氫儲能系統(tǒng)和電池儲能系統(tǒng)規(guī)劃的有效性，以最小的生命周期成本(life?cyclecost，lcc)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗和連接線開關(guān)功率偏差為目標，建立多目標函數(shù)模型，本發(fā)明采用多目標蜉蝣優(yōu)化(multi-objective?mayfly?optimization，moma)求解儲能系統(tǒng)位置和大小規(guī)劃方案的帕累托非優(yōu)解集；采用基于灰色目標決策的熵權(quán)法從帕累托非支配解集中選擇最佳折中方案。

66、本技術(shù)的基于電氫混合儲能的多目標優(yōu)化配置方法通過綜合考慮總資本成本、維護成本、運行成本、更換成本以及處置和回收成本，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對電氫混合儲能系統(tǒng)全生命周期成本的最優(yōu)控制。這有助于投資者在長期運營中減少不必要的支出，提高經(jīng)濟效益。

67、本技術(shù)的方法優(yōu)化配置能夠降低電網(wǎng)中的電能傳輸損耗，提高能源利用效率。減少功率損耗不僅意味著能源浪費的減少，還直接關(guān)聯(lián)到電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。

68、方法通過優(yōu)化電氫儲能系統(tǒng)的充放電策略，有效平衡了連接線路的交換功率偏差，這有助于維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，減少因功率波動帶來的電網(wǎng)壓力和故障風(fēng)險。

69、本技術(shù)的方法還通過計算電能質(zhì)量指數(shù)，能夠優(yōu)化儲能系統(tǒng)的運行策略，以減少電壓波動、諧波等問題，提升整個電網(wǎng)的電能質(zhì)量。高質(zhì)量的電能對于保護用電設(shè)備、提高生產(chǎn)效率、延長設(shè)備壽命等方面都具有重要意義。

70、本技術(shù)基于功率損耗、平滑線功率偏差和生命周期成本最小化的自適應(yīng)充放電配置，使得電氫混合儲能系統(tǒng)能夠根據(jù)電網(wǎng)的實際需求靈活調(diào)整其工作狀態(tài)，增強了系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性。還可以有效緩解可再生能源(如風(fēng)電、光伏)的間歇性和波動性對電網(wǎng)的影響。通過合理的優(yōu)化配置，可以促進可再生能源的更大規(guī)模消納，推動能源結(jié)構(gòu)的清潔化轉(zhuǎn)型。