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龙图腾网获悉广西电网有限责任公司;南方电网科学研究院有限责任公司申请的专利一种计及海上风电制氢的综合能源系统运行优化方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119670961B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411732818.2，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种计及海上风电制氢的综合能源系统运行优化方法及系统是由潘珍;李凌飞;黄丽娟;侯婷;黄飞鹏;辛清明;黄凯文;冯俊杰;李欢;李波;黄一洪;韦莉珊;卢毓欣;樊丽娟;卢倚平;邹常跃;赵晓斌;王金玉设计研发完成，并于2024-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种计及海上风电制氢的综合能源系统运行优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及综合能源系统优化调度建模技术领域，特别涉及一种计及海上风电制氢的综合能源系统运行优化方法及系统。本发明将海上风电制氢系统产生的氢气在输送到陆地后，作为甲烷反应器、燃气掺氢热电联产机组和氢燃料电池的原料，通过这种方式，可以实现氢能的多样化利用，打破传统的“以热定电”模式，使CHP机组在电负荷高峰期提供更多电能，从而提高系统的风电消纳水平和能源利用效率。此外，考虑到海上风电出力的波动性和间歇性导致PEM电解氢设备制氢量的不确定性，本发明增加了储氢罐，通过合理控制其充放，以平抑氢气量的不确定性。

本发明授权一种计及海上风电制氢的综合能源系统运行优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种计及海上风电制氢的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 构建海上风电制氢系统的数学模型，具体包括海水淡化系统模型、PEM电解氢设备模型、氢气压缩机模型、输氢管道模型、储氢罐模型；所述海上风电制氢系统用于产生氢气，包括风电场、海水淡化系统、PEM电解氢设备、氢气压缩机、输氢管道、储氢罐； 区域电热综合能源系统包括氢燃料电池、甲烷反应器、燃气掺氢CHP机组、碳捕集装置、电储能装置、燃气锅炉、电锅炉、储热罐、电负荷、热负荷； 将海上风电制氢系统产生的氢气在输送到陆地后，作为甲烷反应器、燃气掺氢热电联产机组和氢燃料电池的原料，并且构建氢燃料电池模型、甲烷反应器模型、燃气掺氢CHP机组模型； 构建碳捕集模型，安装有碳捕集装置的CHP机组在时刻的发电功率首先供给碳捕集装置使用，剩余的电功率供给其他用电设备； 以期望总成本最小化为目标函数，构建基于综合能源系统低碳优化运行模型； 求解低碳优化运行模型，得到综合能源系统的运行优化方案； 所述海上风电制氢系统的数学模型具体如下： 1海水淡化系统采用反渗透技术进行海水淡化，海水淡化系统模型表示为： ；1 式中：为时段海水淡化系统的耗电功率；为电解氢设备在时段的耗电功率；为海水淡化系统的电力消耗与电解水所需电量的比值； 2PEM电解氢设备采用质子交换膜电解水技术进行制氢，PEM电解氢设备模型表示为： ；2 式中：为PEM电解氢设备在时段的产氢量；HHV为氢气的高热值；为PEM电解氢设备t时段的动态效率，是电流密度和运行时间的高维函数； PEM电解氢设备在时段的耗电功率表示为： ；3 式中：为风电场在时段的输出功率；和分别为ACDC变换器和DCDC变换器的变换效率； 3氢气压缩机通过改变氢气容积来完成氢气的压缩和输送，氢气压缩机模型表示如下： ；4 式中：为压缩机在时段消耗的电功率；为氢气的比热容常数；为压缩机在时段槽内的压缩氢气流量；为向压缩机内注入氢气的温度；表示压缩机的工作效率；是氢气等熵指数；是压缩机输入功率；是压缩机输出功率；表示压缩比；、为压缩机运行消耗电功率变化量的上、下限；为压缩机在时段消耗的电功率； 4输氢管道用来将经压缩机加压后的氢气传输至陆上储氢罐，输氢管道模型表示为： ；5 式中：为时段氢气在管道中的累积量；为时段氢气在管道中的累积量；为时段氢气输入管道中的流量；为时段氢气从管道中的输出流量；为时段氢气在管道传输中的损耗量；、分别为管道中氢气累计量的最小值与最大值；为管道中氢气流量的最大允许值； 5储氢罐用来储存氢气，储氢罐模型表示为： ；6 ；7 式中：表示时段储氢罐的储氢量；为储氢罐的自放氢损耗率；和分别表示储氢罐的充氢效率和放氢效率；，为储氢罐的充氢功率和放氢功率；表示时段储氢罐的储氢量；表示单位时间；表示储氢罐的容量；和分别表示储氢罐容量的上限、下限；和表示储氢罐的充氢功率上限、放氢功率上限；为储氢罐的充电状态参数，是0-1变量，1表示充电状态，0表示放电状态；为储氢罐的放电状态参数，是0-1变量，0表示充电状态，1表示放电状态；和分别为储氢罐充氢、放氢的爬坡下限；和分别为储氢罐充氢、放氢的爬坡上限；为储氢罐初始时段的容量；为储氢罐结束时段的容量。

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