电解槽的功率调节方法、装置、制氢控制装置及制氢系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电解槽的功率调节方法、装置、制氢控制装置及制氢系统，本发明专利技术中，在可再生能源的输出功率变化时，会相应地调节至少一个电解槽的运行功率，从而可以改变电解槽工作的运行功率档位值，而不需要控制电解槽启停，实现了在不增加源侧储能或蓄热发电装置的情况下，解决了由于可再生能源发电的随机性和波动性，导致的制氢系统中的电解槽频繁启停的问题。另外，本发明专利技术中的电解槽的数量基于可再生能源的最高输出功率以及电解槽额定功率确定，电解槽的各个运行功率档位值根据可再生能源的最低输出功率以及电解槽额定功率计算得到，使得制氢系统中的电解槽的数量及档位配置得更加合理，从而能够在进行功率调节时，平滑性更好。性更好。性更好。

【技术实现步骤摘要】
电解槽的功率调节方法、装置、制氢控制装置及制氢系统


[0001]本专利技术涉及制氢领域，更具体的说，涉及一种电解槽的功率调节方法、装置、制氢控制装置及制氢系统。

技术介绍

[0002]氢储能是利用电力和氢能的相互转化而发展起来的大规模储能技术，被视为解决能源危机及可再生能源消纳的关键技术之一。
[0003]目前，在使用制氢系统进行氢储能操作时，可以使用可再生能源为其供电。但是由于可再生能源发电的随机性和波动性，会导致制氢系统中的电解槽频繁启停。
[0004]为了解决频繁启停的问题，可以在供电源侧配置储能模块或蓄热发电装置，但是会增加装置设备成本以及相应的供电线路。那么，如何在不增加装置的情况下，解决由于可再生能源发电的随机性和波动性，而导致的制氢系统中的电解槽频繁启停问题，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种电解槽的功率调节方法、装置、制氢控制装置及制氢系统，以解决由于可再生能源发电的随机性和波动性，导致的制氢系统中的电解槽频繁启停的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种电解槽的功率调节方法，应用于制氢系统，所述制氢系统中预先配置有多个电解槽，所述电解槽的数量基于可再生能源的最高输出功率以及电解槽额定功率确定，所述功率调节方法包括：
[0008]基于可再生能源在当前采样时刻的输出功率，以及上一采样时刻的输出功率，确定可再生能源输出功率的变化趋势信息以及功率变化量；
[0009]获取所述电解槽的各个运行功率档位值；所述电解槽的各个运行功率档位值根据可再生能源的最低输出功率以及电解槽额定功率计算得到；
[0010]确定与所述可再生能源输出功率的变化趋势信息、所述电解槽的各个运行功率档位值对应的电解槽功率调整策略；
[0011]基于所述功率变化量、所述可再生能源在当前采样时刻的输出功率与电解槽的各个运行功率档位值的大小关系，按照电解槽功率调整策略，调整至少一个所述电解槽的运行功率。
[0012]进一步，所述制氢系统中配置的电解槽的数量的确定过程包括：
[0013]获取可再生能源的最高输出功率以及电解槽额定功率；
[0014]计算所述可再生能源的最高输出功率与所述电解槽额定功率的比值；
[0015]对所述比值进行向上取整操作，得到所述制氢系统中需要配置的电解槽的数量。
[0016]进一步，在对所述比值进行向上取整操作，得到所述制氢系统中需要配置的电解
槽的数量之后，还包括：
[0017]确定所述制氢系统中配置的多个电解槽的排序顺序。
[0018]进一步，获取所述电解槽的各个运行功率档位值，包括：
[0019]获取可再生能源的最低输出功率，以及电解槽额定功率；
[0020]计算所述电解槽额定功率与所述可再生能源的最低输出功率的比值，并对所述比值进行向下取整操作，得到运行功率档位值的个数；
[0021]基于所述可再生能源的最低输出功率、所述电解槽额定功率和所述运行功率档位值的个数，计算得到电解槽的各个运行功率档位值。
[0022]进一步，基于所述可再生能源的最低输出功率、所述电解槽额定功率和所述运行功率档位值的个数，计算得到电解槽的各个运行功率档位值，包括：
[0023]将与所述可再生能源的最低输出功率的指定倍数对应的运行功率、以及所述电解槽额定功率分别作为电解槽的运行功率档位值；所述指定倍数与所述运行功率档位值的个数相关。
[0024]进一步，基于可再生能源在当前采样时刻的输出功率，以及上一采样时刻的输出功率，确定可再生能源输出功率的变化趋势信息，包括：
[0025]分析所述可再生能源在当前采样时刻的输出功率，以及上一采样时刻的输出功率的大小关系，得到所述可再生能源输出功率的变化趋势信息；
[0026]所述可再生能源输出功率的变化趋势信息包括功率增大或功率减小。
[0027]进一步，基于所述功率变化量、所述可再生能源在当前采样时刻的输出功率与电解槽的各个运行功率档位值的大小关系，按照电解槽功率调整策略，调整至少一个所述电解槽的运行功率，包括：
[0028]在所述可再生能源输出功率的变化趋势信息为功率增大的情况下，确定处于运行状态的电解槽中，序号最大的电解槽，并作为第一目标电解槽；
[0029]基于所述功率变化量，增大所述第一目标电解槽的运行功率，并在所述第一目标电解槽的运行功率上升至预设运行功率档位值时，按照电解槽的正向排序顺序，将所述功率变化量中的剩余功率依次分配至位于所述第一目标电解槽之后的电解槽。
[0030]进一步，按照电解槽的正向排序顺序，将所述功率变化量中的剩余功率依次分配至位于所述第一目标电解槽之后的电解槽，包括：
[0031]在按照电解槽的正向排序顺序，将所述功率变化量中的剩余功率依次分配至位于所述第一目标电解槽之后的电解槽的过程中，判断最后一个电解槽的运行功率是否上升至预设运行功率档位值；
[0032]若是，则将所述功率变化量中的未分配功率，从第一个电解槽开始，按照电解槽的正向排序顺序，依次对电解槽进行功率分配；其中，在功率分配过程中，对于被分配功率的电解槽，其运行功率上升的档位值个数不超过第一预设数量。
[0033]进一步，基于所述功率变化量、所述可再生能源在当前采样时刻的输出功率与电解槽的各个运行功率档位值的大小关系，按照电解槽功率调整策略，调整至少一个所述电解槽的运行功率，包括：
[0034]在所述可再生能源输出功率的变化趋势信息为功率减小的情况下，确定处于运行状态的电解槽中，序号最大的电解槽，并作为第二目标电解槽；
[0035]基于所述功率变化量，减小所述第二目标电解槽的运行功率，并在所述第二目标电解槽的运行功率下降一档位值时，按照电解槽的负向排序顺序，基于所述功率变化量中的剩余功率，依次减少位于所述第二目标电解槽之前的电解槽的运行功率。
[0036]进一步，按照电解槽的负向排序顺序，基于所述功率变化量中的剩余功率，依次减少位于所述第二目标电解槽之前的电解槽的运行功率，包括：
[0037]在按照电解槽的负向排序顺序，基于所述功率变化量中的剩余功率，依次减少位于所述第二目标电解槽之前的电解槽的运行功率的过程中，判断第一个电解槽的运行功率是否已减少一个档位值；
[0038]若是，则将所述功率变化量中的未分配功率，从最后一个电解槽开始，按照电解槽的负向排序顺序，依次对电解槽进行功率减少操作；其中，在功率减少过程中，对于被减少功率的电解槽，其运行功率下降的档位值个数不超过第二预设数量。
[0039]一种电解槽的功率调节装置，应用于制氢系统，所述制氢系统中预先配置有多个电解槽，所述电解槽的数量基于可再生能源的最高输出功率以及电解槽额定功率确定，所述功率调节装置包括：
[0040]功率确定模块，用于基于可再生能源在当前采样时刻的输出功率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解槽的功率调节方法，其特征在于，应用于制氢系统，所述制氢系统中预先配置有多个电解槽，所述电解槽的数量基于可再生能源的最高输出功率以及电解槽额定功率确定，所述功率调节方法包括：基于可再生能源在当前采样时刻的输出功率，以及上一采样时刻的输出功率，确定可再生能源输出功率的变化趋势信息以及功率变化量；获取所述电解槽的各个运行功率档位值；所述电解槽的各个运行功率档位值根据可再生能源的最低输出功率以及电解槽额定功率计算得到；确定与所述可再生能源输出功率的变化趋势信息、所述电解槽的各个运行功率档位值对应的电解槽功率调整策略；基于所述功率变化量、所述可再生能源在当前采样时刻的输出功率与电解槽的各个运行功率档位值的大小关系，按照电解槽功率调整策略，调整至少一个所述电解槽的运行功率。2.根据权利要求1所述的功率调节方法，其特征在于，所述制氢系统中配置的电解槽的数量的确定过程包括：获取可再生能源的最高输出功率以及电解槽额定功率；计算所述可再生能源的最高输出功率与所述电解槽额定功率的比值；对所述比值进行向上取整操作，得到所述制氢系统中需要配置的电解槽的数量。3.根据权利要求2所述的功率调节方法，其特征在于，在对所述比值进行向上取整操作，得到所述制氢系统中需要配置的电解槽的数量之后，还包括：确定所述制氢系统中配置的多个电解槽的排序顺序。4.根据权利要求1所述的功率调节方法，其特征在于，获取所述电解槽的各个运行功率档位值，包括：获取可再生能源的最低输出功率，以及电解槽额定功率；计算所述电解槽额定功率与所述可再生能源的最低输出功率的比值，并对所述比值进行向下取整操作，得到运行功率档位值的个数；基于所述可再生能源的最低输出功率、所述电解槽额定功率和所述运行功率档位值的个数，计算得到电解槽的各个运行功率档位值。5.根据权利要求4所述的功率调节方法，其特征在于，基于所述可再生能源的最低输出功率、所述电解槽额定功率和所述运行功率档位值的个数，计算得到电解槽的各个运行功率档位值，包括：将与所述可再生能源的最低输出功率的指定倍数对应的运行功率、以及所述电解槽额定功率分别作为电解槽的运行功率档位值；所述指定倍数与所述运行功率档位值的个数相关。6.根据权利要求1所述的功率调节方法，其特征在于，基于可再生能源在当前采样时刻的输出功率，以及上一采样时刻的输出功率，确定可再生能源输出功率的变化趋势信息，包括：分析所述可再生能源在当前采样时刻的输出功率，以及上一采样时刻的输出功率的大小关系，得到所述可再生能源输出功率的变化趋势信息；所述可再生能源输出功率的变化趋势信息包括功率增大或功率减小。
7.根据权利要求1所述的功率调节方法，其特征在于，基于所述功率变化量、所述可再生能源在当前采样时刻的输出功率与电解槽的各个运行功率档位值的大小关系，按照电解槽功率调整策略，调整至少一个所述电解槽的运行功率，包括：在所述可再生能源输出功率的变化趋势信息为功率增大的情况下，确定处于运行状态的电解槽中，序号最大的电解槽，并作为第一目标电解槽；基于所述功率变化量，增大所述第一目标电解槽的运行功率，并在所述第一目标电解槽的运行功率上升至预设运行功率档位值时，按照电解槽的正向排序顺序，将所述功率变化量中的剩余功率依次分配至位于所述第一目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄天罡，夏彦辉，
申请(专利权)人：阳光电源南京有限公司，
类型：发明
国别省市：