本发明涉及能源管理优化控制，特别涉及一种电氢混合储能系统的季节性调度方法。
背景技术：
1、随着全球范围内对可再生能源的日益重视，风能和太阳能等可再生能源的发电量逐年增加。然而，这些能源的间歇性和不稳定性给电网带来了巨大的挑战。为了确保电力供应的可靠性和稳定性，储能技术成为了解决这一问题的关键。
2、现有电氢混合储能系统利用电力将水电解成氢气，并将其存储起来。在需要的时候，氢气通过燃料电池转化为电力。这种系统结合了电池储能系统和氢能技术的优势，具有高能量密度、长周期储存、零排放等特点，可以有效地弥补电池储能系统的不足，并提高整个能源系统的稳定性和可靠性。
3、现有技术虽然在电氢混合储能系统的优化方面取得了一定进展，但在面对新能源的季节性特征时，并没有很好地解决季节性的新能源波动对储氢系统调度的影响。具体来说，现有方法在以下几个方面存在缺陷：
4、1.忽略季节性波动：现有方法在调度储氢系统时，往往只关注短期内的能源需求和供应情况，忽略了季节性波动对新能源发电量的影响。这导致在季节性新能源发电高峰期，储氢系统无法有效储存多余的能源，而在低谷期则无法满足能源需求。
5、2.静态调度策略：现有方法往往采用静态的调度策略，无法根据季节性新能源波动的实时情况调整储氢系统的运行状态。这导致储氢系统在应对季节性波动时缺乏灵活性和适应性。
6、3.忽视市场因素：现有方法在调度储氢系统时，往往没有充分考虑氢气市场价格的时间差异性。在季节性新能源波动较大的情况下，氢气市场价格也会出现相应的波动。如果无法根据市场价格变化调整储氢系统的运行，将导致能源成本的增加。
7、4.缺乏跨季节优化：现有方法在调度储氢系统时，通常只关注单个季节内的能源需求和供应情况，缺乏跨季节的优化策略。这导致储氢系统无法在季节性新能源波动较大的情况下，实现长期内的能源平衡和成本优化。
技术实现思路
1、为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电氢混合储能系统的季节性调度方法，包括以下步骤：
2、构建基于电氢混合储能系统的混合整数规划数学模型；所述混合整数规划数学模型包括电池储能系统模块和季节性氢储能系统模块；
3、获取所述电氢混合储能系统中的初始变量集合以及实时氢价；所述初始变量集合包括电氢混合储能系统中各设备的初始实时功率和初始决策变量；
4、根据所述实时氢价和所述初始变量集合获得所述电氢混合储能系统的总经济效益；
5、以所述总经济效益最大为目标，构建所述混合整数规划数学模型的目标函数；
6、采用滚动优化方法，以系统能量守恒为约束条件，求解所述混合整数规划数学模型；
7、根据所述混合整数规划数学模型的求解结果获得最终变量集合，所述最终变量集合包括电氢混合储能系统中各设备的最终实时功率和最终决策变量；
8、根据所述最终变量集合调度所述电氢混合储能系统。
9、进一步地，电池储能系统模块包括：
10、
11、
12、socmin≤soct≤socmax；
13、式中，为储能电池在t时刻的充电功率，为储能电池在t时刻的放电功率，为储能电池的最大充电功率，为储能电池的最大放电功率，pbess,t为t时刻的储能电池功率，sizebess为储能电池的储存容量，a为储能电池的功率损耗率，δt为滚动优化单位区间时长，soct为储能电池在t时刻的电量状态，soct-δt为储能电池在(t-δt)时刻的电量状态，socmin为储能电池的最小电量状态，socmax为储能电池的最大电量状态；
14、季节性氢储能系统模块包括：
15、
16、sohct＝nt/nmax×100％，
17、sohcmin≤sohct≤sohcmax；
18、式中，nt+δt为从t时刻起增加δt时间内的氢气存储质量，nt为t时刻的氢气存储质量，为t时刻的氢气销售速率，为t时刻的氢气销售决策变量，为t时刻的电解生产速率，为t时刻的电解生产决策变量，为t时刻的燃料电池消耗速率，为t时刻的燃料电池消耗决策变量，nmax为最大氢气存储质量，sohct为t时刻的氢气充电状态，sohcmin为最小氢气充电状态，sohcmax为最大氢气充电状态，为季节调整因子。
19、进一步地，目标函数为：
20、
21、ycost,t＝kpv·ppv,t+kwt·pwt,t+c(t)·pgrid,t+kbess·pbess,t+kele·
22、pele,t+kfuel·pfuel,t；
23、
24、式中，y为总经济效益，为滚动优化起始时间内的总动态氢能源市场中的利润，为滚动优化起始时间内的总运营成本，yprofit,t为t时刻的动态氢能源市场中的利润，ycost,t为t时刻的运营成本，n为滚动优化单位区间总数量，kpv为光伏均化电度成本，kwt为风电均化电度成本，c(t)为t时刻的电网电力成本，kbess为储能电池均化电度成本，kele为电解槽均化电度成本，kfuel为氢燃料电池均化电度成本，ppv,t为t时刻的光伏功率，pwt,t为t时刻的风电功率，pgrid,t为t时刻的电网购电功率，pbess,t为t时刻的储能电池功率，pele,t为t时刻的电解槽功率，pfuel,t为t时刻的氢燃料电池功率，λt为t时刻的实时氢价，为t时刻的售氢量，为t时刻的氢气销售决策变量。
25、进一步地，求解所述混合整数规划数学模型获得的所述最终变量集合为：
26、
27、式中，ppv,t为t时刻的光伏功率，pwt,t为t时刻的风电功率，pgrid,t为t时刻的电网购电功率，pbess,t为t时刻的储能电池功率，pele,t为t时刻的电解槽功率，pfuel,t为t时刻的氢燃料电池功率，为t时刻的氢气销售决策变量，为t时刻的电解生产决策变量，为t时刻的燃料电池消耗决策变量。
28、进一步地，系统能量守恒为：
29、
30、式中，ppv,t为t时刻的光伏功率，pwt,t为t时刻的风电功率，pgrid,t为t时刻的电网购电功率，pbess,t为t时刻的储能电池功率，pele,t为t时刻的电解槽功率，pfuel,t为t时刻的氢燃料电池功率，pload,t为t时刻的系统电负荷功率，为季节调整因子。
31、进一步地，采用滚动优化方法求解混合整数规划数学模型的步骤为：
32、步骤s1：设置所述混合整数规划数学模型的输入数据；
33、步骤s2：初始化储能电池电量状态和氢气充电状态，设置当前时刻t和滚动优化结束时刻t；
34、步骤s3：设定滚动优化时间段为[t，t]，求解所述混合整数规划数学模型；
35、步骤s4：令t＝t+δt；并判断是否满足终止条件：t-t＜δt，δt为滚动优化单位区间时长；
36、若不满足终止条件，则重复步骤s3；
37、若满足终止条件，则求解结束。
38、进一步地，所述输入数据包括所述初始变量集合以及所述实时氢价。
39、进一步地，在所述步骤s2中，所述当前时刻t为0时，所述滚动优化结束时刻t为24时，所述滚动优化单位区间时长δt为1小时。
40、进一步地，所述滚动优化单位区间总数量为：
41、
42、式中，n为滚动优化单位区间总数量，t为滚动优化结束时刻，t为当前时刻，δt为滚动优化单位区间时长。
43、一种存储介质，包括存储的程序，程序运行时控制存储介质所在的设备执行电氢混合储能系统的季节性调度方法。
44、一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机可读指令，处理器用于运行计算机可读指令，计算机可读指令运行时执行电氢混合储能系统的季节性调度方法。
45、本发明的有益效果是：
46、1.本发明考虑时间差异性的调度优化：调度方法充分考虑了氢气市场价格的时间差异性即实时氢价，尤其是高峰时段和低谷时段的价格变化。通过在低价时段购买氢气进行储存，在高价时段将储存的氢气转化为电力进行售卖，最大化地利用了氢气的时间差异性价值，提高了储能系统的经济效益。
47、2.本发明通过分析历史数据和季节性天气预报，该方法能够预测新能源发电量的季节性变化，并据此调整储氢系统的充放电策略，降低能源成本同时提高能源系统的经济性和可持续性，且与静态调度策略不同，该发明采用了一种动态调度策略，能够根据实时的新能源发电量和市场需求动态调整氢储能系统的运行状态，提高了系统对季节性波动的响应速度和适应性。
48、3.本发明不仅关注单个季节内的能源需求和供应情况，还提出了一种跨季节优化策略。通过在季节性新能源波动较大的情况下，实现长期内的能源平衡和成本优化，提高了氢储能系统的运行效率和经济效益。
49、4.本发明综合运用混合整数规划和滚动优化实现调度优化，可以更准确地描述和解决电氢混合储能系统包括电池储能系统和氢储能系统时复杂的调度问题，提高了调度方法的精确性和可行性。
50、5.本发明提高系统经济性和可持续性，通过本发明的调度方法能够降低能源成本，并最大程度地利用可再生能源资源。通过加入季节性因素的合理调度储能系统的运行，实现了在实时氢价波动的基础上获取更高的经济效益，从而促进了能源系统的可持续发展。
1.一种电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，所述电池储能系统模块包括：
3.根据权利要求1所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，所述季节性氢储能系统模块包括：
4.根据权利要求1所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，所述目标函数为：
5.根据权利要求1所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，求解所述混合整数规划数学模型获得的最终变量集合为：
6.根据权利要求1所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，所述系统能量守恒为：
7.根据权利要求1-6任一项所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，采用所述滚动优化方法求解所述混合整数规划数学模型的步骤为：
8.根据权利要求7所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，所述输入数据包括所述初始变量集合以及所述实时氢价。
9.根据权利要求7所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述当前时刻t为0时，所述滚动优化结束时刻t为24时，所述滚动优化单位区间时长δt为1小时。
10.根据权利要求4所述的电氢混合储能系统的季节性调度方法，其特征在于，所述滚动优化单位区间总数量为：
