(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111653682.2 (22)申请日 2021.12.3 0 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114336696 A (43)申请公布日 2022.04.12 (73)专利权人 国网安徽省电力有限公司电力科 学研究院 地址 230601 安徽省合肥市紫云 路299号 专利权人 清华大学 (72)发明人 滕越　王缔　林今　赵骞　李佳蓉　 张健　程祥　缪春辉　陈国宏　 孔明　潘东　唐龙江　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 刘芳(51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01) H02J 15/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) (56)对比文件 CN 103580041 A,2014.02.12 CN 103580041 A,2014.02.12 CN 110837912 A,2020.02.25 CN 113554219 A,2021.10.26 CN 111245105 A,2020.0 6.05 US 20173 37646 A1,2017.1 1.23 胡荣等.混合储能在配电网中的优化配 置. 《现代电力》 .2015, 审查员 王嫄嫄 (54)发明名称 一种兆瓦级氢储能 电站容量配置方法及系 统 (57)摘要 本发明涉及一种兆瓦级氢储能 电站容量配 置方法及系统。 所述方法包括： 生成待搜索空间； 设置粒子 结构； 将粒子当前位置代入 氢能综合利 用系统运行规划， 计算各粒子当前适应度； 根据 当前适应度更新粒子历史最优位置； 根据历史最 优位置计算粒子当前速度； 据粒子当前位置和当 前速度计算下一次迭代的当前位置； 判断当前位 置是否超出待搜索空间， 若是， 进行位置限制； 若 否， 判断是否达到最大迭代次数或满足迭代退出 条件， 若是， 返回进行下一次迭代计算； 若否， 将 粒子群的历史全局最优位置输出， 得到最优设备 选型结果， 并据此配置兆瓦级氢储能电站容量。 采用本发明提供的方法， 能够快速、 高效地求解 最优设备选型结果， 提高兆瓦级氢储能电站容量 配置效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114336696 B 2022.09.16 CN 114336696 B 1.一种兆瓦级氢储能电站容 量配置方法， 其特 征在于， 包括： 根据待选设备的设备选型 范围和数量选择 范围生成待搜索空间； 设置粒子的结构； 所述粒子的结构包含当前位置、 历史最优位置以及历史最优适应度； 粒子的当前位置P＝[ x1， x2，…xN， y1， y2，…yN]表示某一种可行的设备选型方案x1， x2，…xN与 某一种可行的各设备数量y1， y2，…yN的组合； 设置粒子群算法中的粒子种群数目、 最大迭代 次数、 惯性权 重与加速常数， 并确定粒子 速度各维度的范围； 将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划， 计算各 粒子的当前适应度； 所述将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划， 计算各粒子的当前适应 度， 具体包括： 将所述粒子的当前位置对应的选型方案作为氢能综合利用系统运行模拟的第三类边 界条件， 进 行系统运行模拟， 求出所述当前位置对应的所述当前适应度； 所述当前适应度为 所述氢能综合利用系统当前的投资回报收益 率； 根据所述当前适应度更新所述粒子的历史最优适应度与历史最优位置； 根据所述粒子的历史最优位置计算所述粒子的当前速度； 所述当前速度代表下一 次的 搜索方向； 所述根据所述粒子的历史最优位置计算所述粒子的当前速度， 具体包括： 根据所述粒子的历 史最优位置Psi以及粒子群的历史全局最优位置Pgi， 采用公式Vi+1＝ ωVi+C1random(0， 1)(Pi‑Psi)+C2random(0， 1)(Pi‑Pgi)计算所述粒子的当前速度Vi+1； 其中ω 为惯性因子， Vi为上一次迭代的当前速度， C1和C2为加速常数， random(0， 1)表示0到1之间的 随机数， Pi为所述粒子的当前位置； 根据速度 各维度范围修正计算得到的速度 数值， 将各维度中超出速度边界的值修正为 速度边界； 根据所述粒子的当前位置和当前速度计算下一次迭代的当前位置； 所述根据所述粒子的当前位置和当前速度计算下一次迭代的当前位置， 具体包括： 根据所述粒子的当前位置Pi和当前速度Vi+1， 采用公式Pi+1＝Pi+Vi+l计算下一次迭代的 当前位置Pi+1； 判断所述当前位置是否超出 所述待搜索空间， 获得第一判断结果； 若所述第一判断结果 为所述当前位置超出 所述待搜索空间， 则进行位置限制； 若所述第一判断结果为所述当前位置未超出所述待搜索空间， 则判断是否达到最大迭 代次数或满足迭代退 出条件， 获得第二判断结果； 若所述第二判断结果为未达到最大迭代次数或不满足迭代退出条件， 则返回所述将所 述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划， 计算各 粒子的当前适应度的步骤； 若所述第二判断结果为达到最大迭代次数或满足迭代退出条件， 则将粒子群的历史全 局最优位置 输出， 得到最优设备选型 结果； 根据所述 最优设备选型 结果配置兆瓦级氢储能电站容 量。 2.一种兆瓦级氢储能电站容 量配置系统， 其特 征在于， 包括： 待搜索空间生成模块， 用于根据待选设备的设备选型范围和数量选择范围生成待搜索 空间； 粒子结构设置模块， 用于设置粒子的结构； 所述粒子的结构包含当前位置、 历史最优位权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114336696 B 2置以及历史最优适应度； 粒子的当前位置P＝[x1， x2，…xN， y1， y2，…yN]表示某一种可行的设 备选型方案x1， x2，…xN与某一种可行的各设备数量y1， y2，…yN的组合； 设置粒子群算法中的 粒子种群数目、 最大迭代次数、 惯性权 重与加速常数， 并确定粒子 速度各维度的范围； 当前适应度计算模块， 用于将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用系统运行规划， 计算各粒子的当前适应度； 所述当前适应度计算模块具体包括： 当前适应度计算单元， 用于将所述粒子的当前位置对应的选型方案作为氢能综合利用 系统运行模拟的第三类边界条件， 进行系统运行模拟， 求出所述当前位置对应的所述当前 适应度； 所述当前适应度为所述氢能综合利用系统当前的投资回报收益 率； 全局最优解更新模块， 用于根据所述当前适应度 更新所述粒子的历史最优适应度与历 史最优位置； 粒子速度计算模块， 用于根据所述粒子的历史最优位置计算所述粒子的当前速度； 所 述当前速度代 表下一次的搜索方向； 所述粒子 速度计算模块具体包括： 粒子速度计算单元， 用于根据所述粒子的历史最优位置Psi以及粒子群的历史全局最优 位置Pgi， 采用公式Vi+1＝ωVi+C1random(0， 1)(Pi‑Psi)+C2random(0， 1)(Pi‑Pgi)计算所述粒子 的当前速度Vi+1； 其中ω为惯性因子， Vi为上一次迭代的当前速度， C1和C2为加速常数， random(0， 1)表示0 到1之间的随机数， Pi为所述粒子的当前位置； 根据速度 各维度范围修正计算得到的速度 数值， 将各维度中超出速度边界的值修正为 速度边界； 粒子位置计算模块， 用于根据 所述粒子的当前位置和当前速度计算下一 次迭代的当前 位置； 所述粒子位置计算模块具体包括： 粒子位置计算单元， 用于根据所述粒子的当前位置Pi和当前速度Vi+1， 采用公式Pi+1＝Pi +Vi+1计算下一次迭代的当前位置Pi+1； 待搜索空间判断模块， 用于判断所述当前位置是否超出所述待搜索空间， 获得第一判 断结果； 位置限制模块， 用于若所述第一判断结果为所述当前位置超出所述待搜索空间， 则进 行位置限制； 迭代结束判断模块， 用于若所述第一判断结果为所述当前位置未超出所述待搜索空 间， 则判断是否 达到最大迭代次数或满足迭代退 出条件， 获得第二判断结果； 迭代计算模块， 用于若所述第 二判断结果为未达到最大迭代次数或不满足迭代退出条 件， 则返回所述将所述粒子的当前位置代入氢能综合利用 系统运行规划， 计算各粒子的当 前适应度的步骤； 全局最优解输出模块， 用于若所述第 二判断结果为达到最大迭代次数或满足迭代退出 条件， 则将粒子群的历史全局最优位置 输出， 得到最优设备选型 结果； 氢储能电站容量配置模块， 用于根据 所述最优设备选型结果配置兆瓦级氢储能电站容 量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114336696 B 3