四川大学陈实获国家专利权
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龙图腾网获悉四川大学申请的专利基于DRL的沙戈荒电-氢-碳-甲醇系统低碳调度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:CN121119630B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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:202511634084.9,技术领域涉及:G06Q10/0631;该发明授权基于DRL的沙戈荒电-氢-碳-甲醇系统低碳调度方法及系统是由陈实;熊星瑶;刘艺洪;陈江平;王可瑞;袁浩云设计研发完成,并于2025-11-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于DRL的沙戈荒电-氢-碳-甲醇系统低碳调度方法及系统在说明书摘要公布了:本发明涉及新能源电力系统优化调度技术领域,公开了基于DRL的沙戈荒电‑氢‑碳‑甲醇系统低碳调度方法及系统,通过构建含风电、光伏、灵活碳捕集火电机组、电解制氢、甲醇合成、储能及氢储罐的多能耦合系统,以系统总运行成本最小为目标函数,建立计及经济性、低碳性与多类运行约束的调度模型;基于马尔可夫决策过程建立嵌入正交注意力机制的双延迟深度确定性策略梯度OA‑TD3算法框架;利用OA‑TD3算法对所述调度模型进行求解,输出各设备最优出力策略。本发明提升了沙戈荒地区新能源基地的消纳能力、经济性与低碳性,实现了系统在多能耦合环境下的稳定、优化调度。
本发明授权基于DRL的沙戈荒电-氢-碳-甲醇系统低碳调度方法及系统在权利要求书中公布了:1.基于DRL的沙戈荒电‑氢‑碳‑甲醇系统低碳调度方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:构建电‑氢‑碳‑甲醇多能耦合系统模型,具体包括灵活碳捕集模型、电解槽及氢缓冲罐模型、甲醇合成模型和电化学储能模型; 步骤2:以系统总运行成本最小构建目标函数,所述系统总运行成本包括火电机组燃料成本、碳捕集溶剂损耗成本、碳封存成本、电解水制氢成本、储能使用成本、储氢成本、甲醇收益、弃风弃光成本和碳排放成本; 步骤3:建立系统运行约束条件,包括风光出力约束、氢储量平衡约束、碳捕集系统约束、电解水制储氢约束、电化学储能装置约束; 步骤4:将系统调度问题建模为马尔可夫决策过程,所述马尔可夫决策过程以系统调度中心为智能体,以电‑氢‑碳‑甲醇系统为环境,定义状态空间、动作空间和奖励函数; 步骤5:采用基于正交注意力机制的双延迟深度确定性策略梯度算法对所述马尔可夫决策过程进行求解,获得最优调度策略; 步骤1中,各部分的建模如下: 1灵活碳捕集模型: ; 式中,为碳捕集机组在时段的总发电功率;为碳捕集机组净输出功率;为碳捕集机组固定能耗;为碳捕集机组时段运行能耗; 机组总的碳排放水平与碳捕集机组不同发电出力有关,对应如下式: ; 式中,为火电机组时段总的产生的量;为单位发电出力产生的量; 区分吸收塔正在处理的二氧化碳与再生塔正在处理的二氧化碳,表达式为: ; ; 式中,为吸收塔时段正在处理的量;为分流进入碳捕集系统的烟气量与发电侧产生的总烟气量的比值;为碳捕集吸收效率;为捕集单位的能耗;为再生塔时段正在处理的量; 由于储液罐的存在,再生塔处理的量满足下式: ; 式中,为时段流入富液罐的量,为负时表示溶液由富液罐流向再生塔,为正时表示溶液由吸收塔流入富液罐; 以化合物的形式存在于醇胺溶液中,其关系满足: ; 式中,和分别为第时段流入贫液存储器的溶液量和第时段流入富液存储器的溶液量,正值表示流入,负值表示流出;与分别表示乙醇胺溶液与的摩尔质量;为再生解析量系数;为乙醇胺质量百分浓度;为乙醇胺溶液的密度;与分别为第时段贫液存储器的储量与富液存储器的储量; 2电解槽及氢缓冲罐模型: 碱性电解槽其制氢量与电解槽输入功率成正比关系,如下所示: ; ;式中,表示时段生产的氢的摩尔流量;表示电解槽的制氢效率;表示当前电解槽的输入功率;表示氢气的热值;表示时段生产的氢的质量;表示氢的摩尔质量; 同时设置氢缓冲罐,绿氢通过缓冲罐进入甲醇合成装置,起到缓冲和储存作用;对于氢缓冲模型,表示为: ; ; ; 式中,表示在时段储氢罐内的氢储量;表示时段进入储氢罐的量即绿氢的生产量;表示时段储氢罐的流出量;表示时刻所消耗的氢气的量; 3甲醇合成模型: 甲醇及其合成物对应的质量关系如下式: ; 式中,、分别为生成单位甲醇所消耗的氢气、二氧化碳对应的质量比例;表示时刻所生产的甲醇的量;表示时刻所消耗的二氧化碳的量;表示时刻生成甲醇所消耗的功率;表示生成单位质量的甲醇所消耗的功率; 4电化学储能模型: 将风电光伏自带的电化学储能看成一个储能整体,其数学状态模型写为: ; 式中,为电化学储能在时段的容量;、分别表示电池充、放电效率;、分别为储能电池在时段的充、放电功率;表示调度周期的一个时段。
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