一种氢-电混合储能微电网能量调度方法及系统

1.一种氢-电混合储能微电网能量调度方法，其特征在于，包括：根据微电网能量调度参数建立依次级联的日前市场控制模型、日内市场控制模型、偏差管理市场控制模型以及辅助服务市场控制模型，所述微电网能量调度参数，包括：电网成本信息、蓄电池成本信息、电解槽成本信息、燃料电池成本信息、超级电容器成本信息及氢成本信息；获取微电网剩余电量，根据所述微电网剩余电量计算所述日前市场控制模型的最小值，并根据此时所述日前市场控制模型的参数数据进行日前市场能量调度分配；根据所述日前市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量计算所述日内市场控制模型的最小值，并根据此时所述日内市场控制模型的参数数据进行日内市场能量调度分配；根据所述日内市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量计算所述偏差管理市场控制模型的最小值，并根据此时所述偏差管理市场控制模型的参数数据进行偏差管理市场能量调度分配；根据所述偏差管理市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量及微电网状态变量计算所述辅助服务市场控制模型的最小值，并根据此时所述辅助服务市场控制模型的参数数据进行辅助服务市场能量调度分配，所述微电网状态变量包括：蓄电池剩余电量、超级电容器剩余电量以及氢气剩余量；所述日前市场控制模型为：其中，J D 为日前市场控制模型；h i 为小时时刻值；J grid (h i )为时刻为h i 时电网成本函数；J bat (h i )为时刻为h i 时蓄电池成本函数；J elz (h i )为时刻为h i 时电解槽的成本函数；J fc (h i )为时刻为h i 时燃料电池的成本函数；i为标识变量，取值为正整数；所述日内市场控制模型为：其中，J I 为日内市场控制模型；SH为离散预测总时长；h i 为小时时刻值；J grid (h i )为时刻为h i 时电网成本函数；J bat (h i )为时刻为h i 时蓄电池成本函数；J elz (h i )为时刻为h i 时电解槽的成本函数；J fc (h i )为时刻为h i 时燃料电池的成本函数；i为标识变量，取值为正整数；所述偏差管理市场控制模型为：其中，J M 为偏差管理市场控制模型；t o 为初始时刻值；SH为离散预测总时长；h i 为小时时刻值；J grid (h i )为时刻为h i 时电网成本函数；J bat (h i )为时刻为h i 时蓄电池成本函数；J elz (h i )为时刻为h i 时电解槽的成本函数；J fc (h i )为时刻为h i 时燃料电池的成本函数；i为标识变量，取值为正整数；所述辅助服务市场控制模型为：其中，J R 为辅助服务市场控制模型； 为电网成本函数； 为超级电容器的成本函数； 为蓄电池的成本函数； 为氢成本函数；h i 为小时时刻值；m j 为分钟时刻值；i以及j为标识变量，取值均为正整数。 2.根据权利要求1所述的氢-电混合储能微电网能量调度方法，其特征在于，所述根据所述微电网剩余电量计算所述日前市场控制模型的最小值，并根据此时所述日前市场控制模型的参数数据进行日前市场能量调度分配，包括：将所述微电网剩余电量作为所述日前市场控制模型的输入参数；调整所述日前市场控制模型中各个参数值使得所述日前市场控制模型取得最小值；将此时所述日前市场控制模型中对应的微电网与主网交换的电量、蓄电池功率、电解槽功率以及燃料电池功率作为日前市场的能量调度分配方案。 3.根据权利要求1所述的氢-电混合储能微电网能量调度方法，其特征在于，所述根据所述日前市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量计算所述日内市场控制模型的最小值，并根据此时所述日内市场控制模型的参数数据进行日内市场能量调度分配，包括：将所述日前市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量作为所述日内市场控制模型的输入参数；调整所述日内市场控制模型中各个参数值使得日内市场控制模型取得最小值；将此时所述日内市场控制模型中对应的微电网与主网交换的电量、蓄电池功率、电解槽功率以及燃料电池功率作为日内市场的能量调度分配方案。 4.根据权利要求1所述的氢-电混合储能微电网能量调度方法，其特征在于，所述根据所述日内市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量计算所述偏差管理市场控制模型的最小值，并根据此时所述偏差管理市场控制模型的参数数据进行偏差管理市场能量调度分配，包括：将所述日内市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量作为所述偏差管理市场控制模型的输入参数；调整所述偏差管理市场控制模型中各个参数值使得偏差管理市场控制模型取得最小值；将此时所述偏差管理市场控制模型中对应的微电网与主网交换的电量、蓄电池功率、电解槽功率以及燃料电池功率作为偏差管理市场的能量调度分配方案。 5.根据权利要求1所述的氢-电混合储能微电网能量调度方法，其特征在于，所述根据所述偏差管理市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量及所述微电网状态变量计算所述辅助服务市场控制模型的最小值，并根据此时所述辅助服务市场控制模型的参数数据进行辅助服务市场能量调度分配，包括：将所述偏差管理市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量、蓄电池剩余电量、超级电容器剩余电量以及氢气剩余量作为所述辅助服务市场控制模型的输入参数；调整所述服务市场控制模型中各个参数值使得服务市场控制模型取得最小值；将所述服务市场控制模型中对应的微电网与主网交换的电量、蓄电池功率、电解槽功率以及燃料电池功率作为服务市场的能量调度分配方案。 6.根据权利要求1所述的氢-电混合储能微电网能量调度方法，其特征在于，根据如下公式确定微电网剩余电量：P rem (t k )＝P pv (t k )+P wt (t k )-P load (t k )其中，P rem (t k )为时刻为t k 时剩余的电量；P pv (t k )为时刻为t k 时光伏阵列的发电量；P wt (t k )为时刻为t k 时风力涡轮发电机的发电量；P load (t k )为时刻为t k 时负载消耗的电量；t k 为第k个时刻；k为正整数；计算微电网剩余电量时，对应的约束条件为：其中，P pv (t k )为时刻为t k 时光伏阵列的发电量；P wt (t k )为时刻为t k 时风力涡轮发电机的发电量；P load (t k )为时刻为t k 时负载消耗的电量；P grid (t k )为时刻为t k 时微电网与主网交换的电量；z elz (t k )为时刻为t k 时电解槽的逻辑电源；z fc (t k )为时刻为t k 时燃料电池的逻辑电源；P bat (t k )为时刻为t k 时蓄电池功率；P uc (t k )为时刻为t k 时超级电容器功率；P i min 为设备最小功率；P i max 为设备最大功率；P i (t k )为时刻为t k 时设备功率；i为设备类型，取值为grid表示电网，取值为elz表示电解槽，取值为fc表示燃料电池，取值为bat表示蓄电池，取值为uc表示超级电容器；根据如下公式确定蓄电池剩余电量以及超级电容器剩余电量：其中，α为设备类型，取值为bat表示蓄电池，取值为uc表示超级电容器；SOC α (t k+1 )为时刻为t k+1 时设备剩余电量；SOC α (t k )为时刻为t k 时设备剩余电量；t k+1 为第k+1个时刻；η ch，α 为场景α下设备充电效率；η dis，α 为场景α下设备放电效率；P ch，α (t k )为场景α下时刻为t k 时装置的充电功率；P dis，α (t k )为场景α下时刻为t k 时装置的放电功率；T s 为调度时段；s为标识变量，取值为正整数；C α 为设备额定容量；计算剩余电量SOC α (t k+1 )时，对应的约束条件为：其中， 为允许的最小储电量； 为允许的最大储电量；SOC i (t k )为时刻为t k 时设备剩余电量；i为设备类型，取值为bat表示蓄电池，取值为uc表示超级电容器；根据如下公式确定氢气剩余量：其中，LOH(t k+1 )为时刻为t k+1 时氢气剩余量；LOH(t k )为时刻为t k 时氢气剩余量；P elz (t k )为时刻为t k 时电解槽的功率；P fc (t k )为时刻为t k 时燃料电池的功率；δ elz (t k )为时刻为t k 时电解槽的开关状态；δ fc (t k )为时刻为t k 时燃料电池的开关状态； 为电解槽的效率； 为燃料电池的效率；T s 为调度时段；s为标识变量，取值为正整数；计算氢气剩余量LOH(t k+1 )时，对应的约束条件为：其中，LOH min 为允许的最小氢气剩余量；LOH max 为允许的最大氢气剩余量；δ i (t k )为时刻为t k 时设备的开关状态；i为设备类型，取值为elz表示电解槽，取值为fc表示燃料电池。 7.一种氢-电混合储能微电网能量调度系统，其特征在于，包括：建模模块，用于根据微电网能量调度参数建立依次级联的日前市场控制模型、日内市场控制模型、偏差管理市场控制模型以及辅助服务市场控制模型，所述微电网能量调度参数，包括：电网成本信息、蓄电池成本信息、电解槽成本信息、燃料电池成本信息、超级电容器成本信息及氢成本信息；日前市场能量调度分配模块，用于获取微电网剩余电量，根据所述微电网剩余电量计算所述日前市场控制模型的最小值，并根据此时所述日前市场控制模型的参数数据进行日前市场能量调度分配；日内市场能量调度分配模块，用于根据所述日前市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量计算所述日内市场控制模型的最小值，并根据此时所述日内市场控制模型的参数数据进行日内市场能量调度分配；偏差管理市场能量调度分配模块，用于根据所述日内市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量计算所述偏差管理市场控制模型的最小值，并根据此时所述偏差管理市场控制模型的参数数据进行偏差管理市场能量调度分配；辅助服务市场能量调度分配模块，用于根据所述偏差管理市场控制模型在最小值时的微电网与主网交换的电量及微电网状态变量计算所述辅助服务市场控制模型的最小值，并根据此时所述辅助服务市场控制模型的参数数据进行辅助服务市场能量调度分配，所述微电网状态变量包括：蓄电池剩余电量、超级电容器剩余电量以及氢气剩余量；所述日前市场控制模型为：其中，J D 为日前市场控制模型；h i 为小时时刻值；J grid (h i )为时刻为h i 时电网成本函数；J bat (h i )为时刻为h i 时蓄电池成本函数；J elz (h i )为时刻为h i 时电解槽的成本函数；J fc (h i )为时刻为h i 时燃料电池的成本函数；i为标识变量，取值为正整数；所述日内市场控制模型为：其中，J I 为日内市场控制模型；SH为离散预测总时长；h i 为小时时刻值；J grid (h i )为时刻为h i 时电网成本函数；J bat (h i )为时刻为h i 时蓄电池成本函数；J elz (h i )为时刻为h i 时电解槽的成本函数；J fc (h i )为时刻为h i 时燃料电池的成本函数；i为标识变量，取值为正整数；所述偏差管理市场控制模型为：其中，J M 为偏差管理市场控制模型；t o 为初始时刻值；SH为离散预测总时长；h i 为小时时刻值；J grid (h i )为时刻为h i 时电网成本函数；J bat (h i )为时刻为h i 时蓄电池成本函数；J elz (h i )为时刻为h i 时电解槽的成本函数；J fc (h i )为时刻为h i 时燃料电池的成本函数；i为标识变量，取值为正整数；所述辅助服务市场控制模型为：其中，J R 为辅助服务市场控制模型； 为电网成本函数； 为超级电容器的成本函数； 为蓄电池的成本函数； 为氢成本函数；h i 为小时时刻值；m j 为分钟时刻值；i以及j为标识变量，取值均为正整数。 8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-6任一项所述的氢-电混合储能微电网能量调度方法。 9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-6任一项所述的氢-电混合储能微电网能量调度方法。