一种制氢控制方法及制氢系统技术方案

本发明专利技术提供的制氢控制方法及制氢系统，应用于制氢技术领域，该方法在获取需求制氢电量和新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值之后，根据需求制氢电量以及新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值，在预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，并在所得制氢时间段内控制制氢设备制氢。本方法在正式制氢之前，通过新能源电源输出功率的预测，确定新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，并在该制氢时间段内控制制氢设备运行，避免因为过早或过晚启动制氢设备而导致整个制氢过程消耗的电网电量偏多，有助于提高新能源制氢电量占比，进而降低制氢成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢控制方法及制氢系统


[0001]本专利技术涉及制氢
，特别涉及一种制氢控制方法及制氢系统。

技术介绍

[0002]氢能属于一种可再生、零污染、零排放的能源，是目前公认的最具应用前景的清洁能源之一。而在众多的制氢方法中，电解水制氢因其环境友好、氢气纯度高、制氢过程碳排放量低等优点而得到广泛的应用。参见图1，图1是现有技术中一种并网制氢系统的结构框图，在该制氢系统中，新能源电源经DC/AC变换器与AC/DC变换器的交流侧相连，AC/DC变换器的直流侧与制氢设备，即水电解槽相连，进一步的，交流电网也与AC/DC变换器的交流侧相连。
[0003]在图1所示制氢系统运行时，如果新能源电源的输出功率小于制氢所需最低功率时，能量控制器可控制新能源电源和交流电网同时向制氢设备输出制氢功率，以满足制氢要求。
[0004]然而，现有技术中基于图1所示并网制氢系统实现的制氢控制方法，忽略了对新能源制氢电量占比，即新能源电源提供的制氢电量与需求制氢电量的比值的控制，导致制氢成本整体较高，限制并网制氢系统的推广应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种制氢控制方法及制氢系统，在新能源电源对应的预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，在该制氢时间段内控制制氢设备运行，有助于增加新能源电源提供的电能的使用比例，降低制氢成本。
[0006]为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种制氢控制方法，包括：
[0008]获取需求制氢电量和新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值；
[0009]根据所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值，在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段；
[0010]在所述制氢时间段内控制制氢设备制氢。
[0011]可选的，所述根据所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值，在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，包括：
[0012]确定所述新能源电源在所述预设工作时间段内提供的可用于制氢的电量，得到可用制氢电量；
[0013]根据所述可用制氢电量与所述需求制氢电量的大小关系，确定预设计算模型的目标约束条件；
[0014]基于所述目标约束条件、所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值求解所述预设计算模型，得到在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段。
[0015]可选的，所述预设计算模型包括：
[0016][0017]其中，η(t)表示所述新能源制氢电量占比；
[0018]W1表示所述需求制氢电量；
[0019]W2表示所述实用制氢电量；
[0020]t
停机
表示所述制氢时间段的终止时间；
[0021]t
启动
表示所述制氢时间段的起始时间；
[0022]P(t)表示制氢功率。
[0023]可选的，所述根据所述可用制氢电量与所述需求制氢电量的大小关系，确定预设计算模型的目标约束条件，包括：
[0024]若所述可用制氢电量大于等于所述需求制氢电量，预设计算模型的目标约束条件为：
[0025][0026]其中，t1表示所述预设工作时间段的起始时间；
[0027]t6表示所述预设工作时间段的终止时间；
[0028]n
启停次数
表示制氢设备的启停次数，N大于1。
[0029]可选的，所述根据所述可用制氢电量与所述需求制氢电量的大小关系，确定预设计算模型的目标约束条件，还包括：
[0030]若所述可用制氢电量小于所述需求制氢电量，所述预设计算模型的目标约束条件为：
[0031][0032]其中，W3表示所述可用制氢电量。
[0033]可选的，所述确定所述新能源电源在所述预设工作时间段内提供的可用于制氢的电量，得到可用制氢电量，包括：
[0034]获取所述制氢设备的最高制氢功率；
[0035]根据所述输出功率预测值，计算所述新能源电源在所述预设工作时间段内输出的总电量；
[0036]根据所述输出功率预测值和所述最高制氢功率，计算所述新能源电源在所述预设工作时间段内不能用于制氢的剩余电量；
[0037]将所述总电量与所述剩余电量的差值，作为可用制氢电量。
[0038]可选的，所述根据所述输出功率预测值和所述最高制氢功率，计算所述新能源电源在所述预设工作时间段内不能用于制氢的剩余电量，包括：
[0039]将所述预设工作时间段内，所述输出功率预测值大于所述最高制氢功率时对应的时间段作为目标时间段；
[0040]基于所述输出功率预测值，计算所述目标时间段内所述新能源电源输出的电量，得到所述新能源电源不能用于制氢的剩余电量。
[0041]可选的，所述在所述制氢时间段内控制制氢设备制氢，包括：
[0042]获取所述新能源电源的输出功率实际值和所述制氢设备的最低制氢功率和最高制氢功率；
[0043]根据所述输出功率实际值与所述最低制氢功率和所述最高制氢功率的大小关系，调节制氢系统中AC/DC变换器输出至所述制氢设备的制氢功率。
[0044]可选的，所述根据所述输出功率实际值与所述最低制氢功率和所述最高制氢功率的大小关系，调节制氢系统中AC/DC变换器输出至所述制氢设备的制氢功率，包括：
[0045]若所述输出功率实际值小于所述最低制氢功率，将所述最低制氢功率作为制氢系统中AC/DC变换器输出至所述制氢设备的制氢功率；
[0046]若所述输出功率实际值大于等于所述最低制氢功率，且所述输出功率实际值小于等于所述最高制氢功率，将所述输出功率实际值作为所述AC/DC变换器输出至所述制氢设备的制氢功率；
[0047]若所述输出功率实际值大于所述最高制氢功率，将所述最高制氢功率作为所述AC/DC变换器输出至所述制氢设备的制氢功率。
[0048]可选的，若所述可用制氢电量小于所述需求制氢电量，在所述新能源电源停机后，控制制氢系统中的AC/DC变换器向所述制氢设备输出预设制氢功率，直至达到目标制氢量。
[0049]可选的，所述最低制氢功率和所述最高制氢功率分别基于所述制氢设备的额定制氢功率设置。
[0050]可选的，所述新能源电源包括光伏系统，获取所述新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值，包括：
[0051]获取所述光伏系统在预设工作时间段内的输出功率预测曲线；
[0052]其中，所述输出功率预测曲线记录所述光伏系统在所述预设工作时间段内的任一工作时刻对应的输出功率预测值。
[0053]第二方面，本专利技术提供一种制氢系统，包括：新能源电源、DC/AC变换器、AC/DC变换器、制氢设备和能量控制器，其中，
[0054]所述新能源电源的输出端与所述DC/AC变换器的直流侧相连；
[0055]所述DC/AC变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢控制方法，其特征在于，包括：获取需求制氢电量和新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值；根据所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值，在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段；在所述制氢时间段内控制制氢设备制氢。2.根据权利要求1所述的制氢控制方法，其特征在于，所述根据所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值，在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，包括：确定所述新能源电源在所述预设工作时间段内提供的可用于制氢的电量，得到可用制氢电量；根据所述可用制氢电量与所述需求制氢电量的大小关系，确定预设计算模型的目标约束条件；基于所述目标约束条件、所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值求解所述预设计算模型，得到在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段。3.根据权利要求2所述的制氢控制方法，其特征在于，所述预设计算模型包括：其中，η(t)表示所述新能源制氢电量占比；W1表示所述需求制氢电量；W2表示所述实用制氢电量；t
停机
表示所述制氢时间段的终止时间；t
启动
表示所述制氢时间段的起始时间；P(t)表示制氢功率。4.根据权利要求3所述的制氢控制方法，其特征在于，所述根据所述可用制氢电量与所述需求制氢电量的大小关系，确定预设计算模型的目标约束条件，包括：若所述可用制氢电量大于等于所述需求制氢电量，预设计算模型的目标约束条件为：其中，t1表示所述预设工作时间段的起始时间；t6表示所述预设工作时间段的终止时间；n
启停次数
表示制氢设备的启停次数，N大于1。5.根据权利要求4所述的制氢控制方法，其特征在于，所述根据所述可用制氢电量与所述需求制氢电量的大小关系，确定预设计算模型的目标约束条件，还包括：若所述可用制氢电量小于所述需求制氢电量，所述预设计算模型的目标约束条件为：
其中，W3表示所述可用制氢电量。6.根据权利要求2所述的制氢控制方法，其特征在于，所述确定所述新能源电源在所述预设工作时间段内提供的可用于制氢的电量，得到可用制氢电量，包括：获取所述制氢设备的最高制氢功率；根据所述输出功率预测值，计算所述新能源电源在所述预设工作时间段内输出的总电量；根据所述输出功率预测值和所述最高制氢功率，计算所述新能源电源在所述预设工作时间段内不能用于制氢的剩余电量；将所述总电量与所述剩余电量的差值，作为可用制氢电量。7.根据权利要求6所述的制氢控制方法，其特征在于，所述根据所述输出功率预测值和所述最高制氢功率，计算所述新能源电源在所述预设工作时间段内不能用于制氢的剩余电量，包括：将所述预设工作时间段内，所述输出功率预测值大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：白洁，张鹏，杨宗军，
申请(专利权)人：阳光新能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：