离网型绿电制氢合成氨系统优化调度策略研究

摘要

针对离网型绿电制氢合成氨系统因可再生能源出力波动导致的合成氨装置运行不稳定问题，提出一种基于风光功率预测与场景分析的随机模型预测控制调度策略。构建了绿电制氢合成氨系统的状态空间模型，确立以风光消纳率与合成氨产量最大化为目标的优化函数，并设定系统运行约束条件。利用Transformer-KAN混合预测模型对风光出力进行预测，通过拉丁超立方抽样与K-means聚类技术生成典型场景集，以量化出力不确定性。采用随机模型预测控制策略对系统进行调度优化，通过滚动时域优化结合实时反馈校正机制，动态适配风光波动。以某日风光出力为例进行算例验证，结果表明用所提模型及调度策略可有效提升风光能源消纳率，其消纳率由传统模型预测控制策略的98.23%提高到99.86%，同时保障合成氨系统稳定高效运行，合成氨产量由传统模型预测控制策略的4.96 MW提高到4.99 MW。

关键词

离网型 / 风光功率预测 / 电氢氨系统 / 优化调度 / 场景分析 / Transformer-KAN