(19)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 202211124141.5 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 吴志　孙琦润　顾伟　陆于平　 刘鹏翔　王靖萱　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 沈利芳 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/04(2020.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 一种配电网与氢能系统的联合 规划方法 (57)摘要 本发明公开了一种配电网与氢能系统的联 合规划方法， 属于配电网规划领域。 具体步骤如 下： 首先， 考虑氢能系统和配电网在整个规划期 内的建设、 维护、 运行及失电成本， 建立多阶段联 合规划模型的目标函数； 其次， 建立考虑氢气生 产、 长管拖车运输、 加氢站供应等多个环节的氢 能系统规划及运行约束条件； 随后， 考虑变电站、 变压器、 配电线路、 分布式光伏、 分布式风机等设 备， 建立配电网规划及运行约束条件； 最后， 考虑 氢能系统运营商和配电网运营商的信息隐私保 护需求， 基于目标级 联分析法将联合规划模型分 解为配电网子模 型和氢能系统子模 型， 并进行分 布式迭代求 解。 权利要求书7页 说明书15页 附图1页 CN 115511274 A 2022.12.23 CN 115511274 A 1.一种配电网与氢能系统的联合 规划方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 建立配电网与 氢能系统 的联合规划模型， 联合规划模型的目标函数以氢能系统和配电 网的配置成本最小为目标； 建立包含氢能生产约束、 氢能运输约束和氢能供应约束的氢能系统规划及运行约束条 件； 建立配电网建 设约束和基于DistFl ow的配电网运行约束条件； 基于目标级联分析法将联合规划模型分解为配电网子模型和氢能系统子模型， 并进行 分布式迭代计算。 2.根据权利要求1所述的配电网与 氢能系统的联合规划方法， 其特征在于， 联合规划模 型具体为： 式中， 标号i、 k、 a、 s、 τ分别表示配电网节点、 待建设设备类型、 配电线路、 典型运行场 景、 配电网调度时段， 标号m、 g、 τ'、 d分别表示氢能系统节点、 制氢站节点、 氢气运输调度时 段、 长管拖车， 标号mn、 gm分别表示氢节点m到氢节点n的运输路径、 制氢站 g到氢节点m 的运 输路径， SS、 TR、 L、 PV、 WT、 PtH、 HS分别表示变电站、 变压器、 配电线路、 分布式光伏、 分布式风 机、 电转氢设备、 储氢设备， { ·}表示设备集合， σ 表示设备标号； ΩSS、 ΩL、 ΩPV、 ΩWT、 ΩPtH、 ΩHN、 ΩHL、 ΩHT、 ΩTra、 ΩPL分别表示变电站节点、 配电线路、 分布式光伏节点、 分布式风机节 点、 制氢站节 点、 氢能系统节点、 氢负荷节点、 长管拖车、 氢气运输路径、 电负荷节 点的集合，权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115511274 A 2KTR、 KL分别表示待建设变压器、 线路的类型集合； 分别表示配电网在阶 段t的建设、 维护、 运行、 失电成本， 分别表示氢能系统在阶段t的建设、 维护、 运行、 失负荷成本， 分别表示变电站、 变压器、 配电电路的0 ‑1建设变量， 分别表示分布式光伏、 分布式风机、 电转氢设备、 储氢设备的建设容量 变量， 分别表示配电线路是否正向、 反向运行的0 ‑1变量， 分别表示变电站、 分布式光伏、 分布式风机、 电制氢、 压缩氢气的 有功功率， 分别表示长管拖车是否在路径mn、 gm进行运输的0 ‑1变量， 分别表示电负荷、 分布式光伏、 分布式风机、 氢负荷的削减量； 分别表示变电站、 变压器、 配电线路、 分布式光伏、 分布式风机、 电转氢设备、 储氢设备的单位建 设成本， 分别表示变电站、 变压器、 配电线路、 分布式 光伏、 分布式风机、 电转氢设备、 储氢设备的单位维护成本， 分别 表示变电站、 分布式光伏、 分布式风机、 电制氢的单位运行成本， CU,D、 CU,PV、 CU,WT、 CU,H分别表 示电负荷、 分布式光伏、 分布式风机、 氢负荷的单位削减量成本， ρSS、 ρTR、 ρL、 ρPV、 ρWT、 ρPtH、 ρHS 分别表示变电站、 变压器、 配电线路、 分布式光伏、 分布式风机、 电转氢设备、 储氢设备的年 化建设回收系数， Ds表示一年中典型日s的天数， Δτ表示调度时段τ 的时长， λLoss表示单位网 损成本， 分别表示长管拖车的单位运输成本、 固定派遣成本， la、 lmn分别表示线路a、 氢气运行路径mn的长度， ψ表示 年利率， Yσ表示设备σ 的全寿命周期年限； 式中， f表示目标函数， Ωt表示规划阶段集 合， γt表示阶段t的初始年份。 3.根据权利要求1所述的配电网与 氢能系统的联合规划方法， 其特征在于， 氢能生产约 束包括电转氢设备、 储氢设备的氢能系统建 设约束和制氢站运行约束； 电转氢设备、 储氢设备的氢能系统建 设约束满足： 式中， PtH、 HS分别表示电转氢设备、 储氢设备， { ·}表示设备集合， 表示设备σ 节点的集 合， σ 表示设备 标号， 表示设备的建 设容量， 表示设备建 设容量的上限； 制氢站运行约束满足： 权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115511274 A 3