在最近发表的《开放式杂志》上发表的文章中能量，研究人员在两个阶段基于收益的地平线优化，在两个阶段中提出了可持续的风能（PV） - 氢存储（WPHS）微网能量管理策略。
学习：基于退化的视野优化，可持续风电视 - 氢存储微电网的两阶段能源管理策略。图片来源：petrmalinak/shutterstock.com
背景
可再生能源（例如太阳能和风能）正在更广泛地使用，以保护环境并应对能源危机。另一方面，可再生电力的随机性和间歇性仍然存在大规模网格整合的问题。
氢被视为一种有前途的电力存储和能量载体介质，可增强能源系统的可持续性，减少碳排放，促进可再生能源的使用并降低其波动性。建模，合作操作，技术经济分析和分布式氢生产的其他方面已受到更多关注。
可再生电力的随机波动率不仅影响氢生产系统的可持续运行，还影响氢纯度。与如何减轻可再生能源不确定性和波动性的负面影响相对应的问题仍然是一个关键挑战。可能的方法之一是基于回收范围优化或模型预测控制器的能源管理策略。
风-PV-Hydrogen存储微电网的示意图。图片来源：Wang，J等人，能量
关于研究
在这项研究中，作者提出了一个基于可持续WPHS微电网的水平面优化的两阶段能量管理模型，以消除其不确定性和波动的负面影响。根据风力涡轮机（WT）和PV的预计外能以及预测的功率和氢负荷需求，在第一阶段进行了预测优化。
日内优化是根据实际数据在第二阶段进行的，以追踪日前的操作方案。
该小组讨论了基于水平的优化的后退式WPHS微电网的两阶段能源管理模型，以减轻WT和PV外能力的波动和不确定性，以及功率和氢需求，以及能源存储的重要性，也是探索。为了处理可再生载荷和能量的随机性和不确定性，以及降低运营成本，提出了基于回收平线优化的两阶段能量管理模型。
使用日前优化模型来追踪日前的方案，并最大程度地减少日期和日前操作策略的偏差，并使用日内优化模型来减少日内和日内的变化日前的操作策略。
研究人员调查并证明了电池存储在降低运营成本并增强能源管理模型的性能方面的影响。引入了子系统模型和可持续WPHS微电网的结构。提出了两阶段的能源管理模型。
两阶段能源管理模型的示意图。图片来源：Wang，J等人，能量
观察
微电网的运行费用估计分别为27,727 CNY和31,815 CNY，并且有和没有电池存储。运营成本可以降低12.85％。此外，对于带有和没有电池存储的微电网，回收平线优化方法的最大偏差和日前方案分别为202.0123 kW和231.5762 kW。考虑到电池存储时，这种差异减少了12.77％。交换功率，压缩机功率，电解器功率和电池存储功率的最大变化分别为199.45 kW，3.48 kW，81.34 kW和191.62 kW。
对风力，电力，PV和氢需求的日前预测错误的标准偏差分别为25％，15％，20％和15％，其日期预测数据。
建议的两阶段管理模型成功地减少了不可预测的元素并确保整个系统的稳定性。模拟表明，建议的两阶段能量管理方法可靠可靠，可有效地协调WPHS微电网的运行，并删除WT，PV和负载不确定性。此外，电池存储可以降低运营成本，消除用电网的交易电源波动，并改善能源管理模型的性能。
日内优化模型可以改善WPHS微电网的操作稳定性，并消除WT，功率，PV和氢气中波动的负面影响。日内退化的地平线优化算法可以成功地追踪日前的方案，建议的两阶段能源管理模型具有有效，健壮并协调了可持续的WHP微电网操作。
此外，电池存储可能会显着降低运营成本12.85％，并最大程度地减少具有电网的交换功率的波动，并且在电池内和日益投资策略之间交换功率的偏差减少了12.77％。考虑了存储。
WPH微电网的氢气罐的存储状态。图片来源：Wang，J等人，能量
结论
总之，这项研究阐明了可持续WPHS微电网的两阶段能源管理方法。提出的两阶段优化可有效地管理微观的操作，删除WT，PV以及负载不确定性和变化。预先预先优化可以有效地协调WT，PV，电池存储和功率到水的运营，从而可以实现高效操作。
作者提到，将在未来的研究中检查每个组件的更精确的模型，例如绿色氢系统的启动成本和坡道时间。他们还提出了另一个有趣的话题，可以将其纳入两阶段的能源管理范式 - 需求侧管理。
来源
Wang，J.，Li，D.，LV，X。等。基于恢复的地平线优化，可持续风电-HYDREDENDOOGE MICRGID的两阶段能源管理策略。能量15（8）2861（2022）。https://www.mdpi.com/1996-1073/15/8/2861
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