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 摘要：為了在已投產(chǎn)的風(fēng)光耦合發(fā)電站中實(shí)現(xiàn)制氫、儲(chǔ)氫及燃料電池的最佳容量配比以及系統(tǒng)內(nèi)部跟蹤日前發(fā)電計(jì)劃的優(yōu)化調(diào)度，采用快速非支配排序遺傳算法（NSGA-Ⅱ）實(shí)現(xiàn)了對(duì)容量配比多目標(biāo)優(yōu)化問題的求解，構(gòu)建了考慮運(yùn)氫量的風(fēng)光氫發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部跟蹤日前發(fā)電計(jì)劃的優(yōu)化調(diào)度算法。首先，建立了各子系統(tǒng)的等效數(shù)學(xué)模型，提出了結(jié)合系統(tǒng)收益和全壽命周期年均值成本的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，以系統(tǒng)棄風(fēng)棄光率、功率缺額率和經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)得出制氫、燃料電池功率和儲(chǔ)氫容量；其次，利用優(yōu)化后的容量作為日前優(yōu)化調(diào)度的約束條件，采用加權(quán)系數(shù)法建立了以日累計(jì)跟蹤計(jì)劃誤差最小和儲(chǔ)氫壓力波動(dòng)最小的單目標(biāo)數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，利用Yalmip求解器對(duì)模型進(jìn)行了求解；最后在Matlab中對(duì)所建立的模型進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證，得到了系統(tǒng)的最優(yōu)容量配比，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部跟蹤日前發(fā)電計(jì)劃的優(yōu)化調(diào)度。

結(jié)論：本文提出了結(jié)合系統(tǒng)收益和全生命周期年均值成本的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，考慮了系統(tǒng)的售氫量效益，建立了基于多能源系統(tǒng)的系統(tǒng)棄風(fēng)棄光率、功率缺額率和經(jīng)濟(jì)性的多目標(biāo)容量?jī)?yōu)化配置模型，利用NSGA-Ⅱ?qū)δＰ瓦M(jìn)行了求解；以跟蹤計(jì)劃誤差率和儲(chǔ)氫系統(tǒng)壓力波動(dòng)率最小為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)光氫多能源系統(tǒng)內(nèi)部的日前協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。

在搭建系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化配置模型時(shí)，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)并未考慮電網(wǎng)對(duì)風(fēng)光氫多能源系統(tǒng)的功率缺額懲罰以及副產(chǎn)品氧氣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需要后續(xù)深入研究；如何把日前的優(yōu)化調(diào)度結(jié)合日內(nèi)的滾動(dòng)優(yōu)化和系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制相結(jié)合也是風(fēng)光氫多能源系統(tǒng)以后研究的一個(gè)方向。

引文信息

賈成真, 王靈梅, 孟恩隆, 等. 風(fēng)光氫耦合發(fā)電系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化配置及日前優(yōu)化調(diào)度[J]. 中國(guó)電力, 2020, 53(10): 80-87.

JIA Chengzhen, WANG Lingmei, MENG Enlong, et al. Optimal capacity configuration and day-ahead scheduling of wind-solar-hydrogen coupled power generation system[J]. Electric Power, 2020, 53(10): 80-87.

原標(biāo)題：風(fēng)光氫耦合發(fā)電系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化配置及日前優(yōu)化調(diào)度