制氢控制方法及装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本公开涉及一种制氢控制方法及装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：根据电网功率确定控制电流；根据电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氧气的输出摩尔流量，确定电解池制氧侧的氢氧比；根据控制电流、氢氧比以及检测到的分离器的第一压力，确定电解池制备氢气的输出摩尔流量。根据本公开的实施例的制氢控制方法，可基于氢氧比实时控制电解质制备氢气的输出摩尔流量，以控制氢氧比远离爆点，提高制氢的安全性，进而提高制备氢气的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
制氢控制方法及装置、电子设备和存储介质
本公开涉及工业控制
，尤其涉及一种制氢控制方法及装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
电解水制氢技术将可再生能源富余电能转化为氢气，以实现电能的快速消纳和长期、大规模存储。在多种电解水制氢技术中，碱性电解水制氢技术发展最成熟，其系统容量大、装机成本低，寿命长，因而应用广泛，然而，其工作灵活性受最低负载限制，无法全功率跟踪指令信号。受到最低负载限制的原因是碱性电解水制氢设备运行过程中会产生氢氧杂质，低负载时，分离器内气体氢氧混合比易接近爆点，引发安全问题。
技术实现思路
本公开提出了一种制氢控制方法及装置、电子设备和存储介质。根据本公开的一方面，提供了一种制氢控制方法，包括：根据电网功率确定控制电流；根据电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氧气的输出摩尔流量，确定电解池制氧侧的氢氧比；根据所述控制电流、所述氢氧比以及检测到的分离器的第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，根据所述控制电流、所述氢氧比以及检测到的分离器的第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量，包括：基于预设的电流与压力的关系曲线，以及所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力来控制压力，进而确定所述氢气的输出摩尔流量；或者基于所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力进行状态预测，确定所述氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，基于预设的电流与压力的关系曲线，以及所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力来控制压力，进而确定所述氢气的输出摩尔流量，包括：根据所述控制电流以及预设的电流与压力的关系曲线，确定所述分离器的第二压力；根据所述第二压力、所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，根据所述第二压力、所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量，包括：根据所述第二压力对所述第一压力进行反馈调节，确定所述电解池的工作压力；在所述氢氧比小于安全阈值的情况下，根据所述电解池的工作压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，根据所述工作压力制备氢气使得所述氢氧比上升，其中，根据所述第二压力、所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量，还包括：在所述氢氧比大于安全阈值的情况下，降低所述工作压力。在一种可能的实现方式中，基于所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力进行状态预测，确定所述氢气的输出摩尔流量，包括：根据所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制氧侧的氢气含量；根据所述氢气含量、所述第一压力和所述控制电流，进行非线性状态预测处理，获得所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，根据所述氢气含量、所述第一压力和所述控制电流，进行非线性状态预测处理，获得所述电解池制备氢气的输出摩尔流量，包括：根据所述氢氧比、所述氢气含量、所述第一压力和所述控制电流设置预测的约束条件；根据所述约束条件、所述氢气含量、所述第一压力、所述电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氢气的输出摩尔流量进行状态预测处理，确定下一工作状态的氢气含量和第一压力；根据所述下一工作状态的氢气含量和第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，所述约束条件包括：根据所述第一压力确定的管径约束；根据所述氢氧比确定的安全约束；以及根据所述第一压力确定的变压速度约束。在一种可能的实现方式中，根据所述约束条件、所述氢气含量、所述工作压力、所述电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氢气的输出摩尔流量进行状态预测处理，确定下一工作状态的氢气含量和工作压力，包括：在所述约束条件的约束下，根据所述第一压力和所述解池制氧侧的氢气的输出摩尔流量进行状态预测处理，确定下一工作状态的第一压力；以及在所述约束条件的约束下，根据所述氢气含量所述电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氢气的输出摩尔流量进行状态预测处理，确定下一工作状态的氢气含量。在一种可能的实现方式中，根据电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氧气的输出摩尔流量，确定电解池制氧侧的氢氧比，包括：将所述电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氧气的输出摩尔流量进行拉普拉斯变换处理，获得所述氢氧比。根据本公开的一方面，提供了一种制氢控制装置，包括：电流模块，用于根据电网功率确定控制电流；氢氧比模块，用于根据电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氧气的输出摩尔流量，确定电解池制氧侧的氢氧比；制氢模块，用于根据所述控制电流、所述氢氧比以及检测到的分离器的第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，所述制氢模块进一步用于：基于预设的电流与压力的关系曲线，以及所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力来控制压力，进而确定所述氢气的输出摩尔流量；或者基于所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力进行状态预测，确定所述氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，所述制氢模块进一步用于：根据所述控制电流以及预设的电流与压力的关系曲线，确定所述分离器的第二压力；根据所述第二压力、所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，所述制氢模块进一步用于：根据所述第二压力对所述第一压力进行反馈调节，确定所述电解池的工作压力；在所述氢氧比小于安全阈值的情况下，根据所述电解池的工作压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，根据所述工作压力制备氢气使得所述氢氧比上升，所述制氢模块还用于：在所述氢氧比大于安全阈值的情况下，降低所述工作压力。在一种可能的实现方式中，所述制氢模块进一步用于：根据所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制氧侧的氢气含量；根据所述氢气含量、所述第一压力和所述控制电流，进行非线性状态预测处理，获得所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，所述制氢模块进一步用于：根据所述氢氧比、所述氢气含量、所述第一压力和所述控制电流设置预测的约束条件；根据所述约束条件、所述氢气含量、所述第一压力、所述电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氢气的输出摩尔流量进行状态预测处理，确定下一工作状态的氢气含量和第一压力；根据所述下一工作状态的氢气含量和第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。在一种可能的实现方式中，所述约束条件包括：根据所述第一压力确定的管径约束；根据所述氢氧比确定的安全约束；以及根据所述第一压力确定的变压速度约束。在一种可能的实现方式中，所述制氢模块进一步用于：在所述约束条件的约束下，根据所述第一压力和所述解池制氧侧的氢气的输出摩尔流量进行状态预测处理，确定下一工作状态的第一压力；以及在所述约束条件的约束下，根据所述氢气含量所述电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氢气的输出摩尔流量进行状态预测处理，确定下一工作状态的氢气含量。在一种可能的实现方式中，所述氢氧比模块进一步用于：将所述电解池制氧侧的氢气的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制氢控制方法，其特征在于，包括：/n根据电网功率确定控制电流；/n根据电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氧气的输出摩尔流量，确定电解池制氧侧的氢氧比；/n根据所述控制电流、所述氢氧比以及检测到的分离器的第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种制氢控制方法，其特征在于，包括：
根据电网功率确定控制电流；
根据电解池制氧侧的氢气的输入摩尔流量以及氧气的输出摩尔流量，确定电解池制氧侧的氢氧比；
根据所述控制电流、所述氢氧比以及检测到的分离器的第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述控制电流、所述氢氧比以及检测到的分离器的第一压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量，包括：
基于预设的电流与压力的关系曲线，以及所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力来控制压力，进而确定所述氢气的输出摩尔流量；或者
基于所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力进行状态预测，确定所述氢气的输出摩尔流量。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于预设的电流与压力的关系曲线，以及所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力来控制压力，进而确定所述氢气的输出摩尔流量
根据所述控制电流以及预设的电流与压力的关系曲线，确定所述分离器的第二压力；
根据所述第二压力、所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第二压力、所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量，包括：
根据所述第二压力对所述第一压力进行反馈调节，确定所述电解池的工作压力；
在所述氢氧比小于安全阈值的情况下，根据所述电解池的工作压力，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述工作压力制备氢气使得所述氢氧比上升，
其中，根据所述第二压力、所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制备氢气的输出摩尔流量，还包括：
在所述氢氧比大于安全阈值的情况下，降低所述工作压力。


6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述控制电流、所述氢氧比以及所述第一压力进行状态预测，确定所述氢气的输出摩尔流量，包括：
根据所述第一压力和所述氢氧比，确定所述电解池制氧侧的氢气含量；
根据所述氢气含量、所述第一压力和所述控制电流，进行非线性状态预测处理，获得所述电解池制备氢气的输出摩尔流量。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述氢气含量、所述第一压力和所述控制电流，进行非线性状态预测处...

【专利技术属性】
技术研发人员：林今，戚若玫，高小平，李海明，
申请(专利权)人：清华大学，安思卓南京新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11