制氢系统的效率优化控制方法及装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了制氢系统的效率优化控制方法及装置、设备及存储介质。搭建大规模制氢系统，并获取大规模制氢系统的目标参数，根据目标参数计算得到大规模制氢系统的制氢总效率表达式；基于制氢总效率表达式进行穷举优化算法计算，得到在制氢总效率最高时，每套所述制氢装置的目标消耗功率；根据目标消耗功率生成控制信号发送给制氢装置，进而控制大规模制氢系统的制氢效率，对每套制氢装置进行功率分配，使得在可再生能源发电产生的不同功率下达到大规模制氢系统的最优效率，充分地考虑到可再生能源发电产生的不同功率下电解槽效率变化的动态特性，充分利用了可再生能源发电产生的发电功率，达到了大规模制氢系统的优化制氢效率的目的。制氢效率的目的。制氢效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
制氢系统的效率优化控制方法及装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及水电解制氢
领域，尤其涉及制氢系统的效率优化控制方法及装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]风力、光伏等可再生能源发电可用于进行电解制氢，有效提升能源利用率，可再生能源微电网用于将风电、光伏等可再生能源转化为波动电能，并汇集到交流母线上，波动电能中的一部分电能直接通过变压器输送到高压电网，另一部分波动电能用于电解制氢，在电解制氢时通常并联所有电解槽控制成功率均分模式运行，但其平均制氢功率远低于额定功率的50％，且在产氢量较小时效率极低。
[0003]现有技术通常将能量转换效率假设为固定值或者只考虑到单个电解槽运行特性和效率特性优化调度，但可再生能源具有随机性和波动性，导致大规模制氢系统无法在可再生能源发电产生的不同发电功率下达到效率最优。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提出制氢系统的效率优化控制方法及装置、设备及存储介质，以解决无法在可再生能源发电产生的不同发电功率下达到效率最优的问题。<br/>[0005]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢系统的效率优化控制方法，其特征在于，所述方法包括：搭建大规模制氢系统，其中，所述大规模制氢系统包括可再生能源微电网和制氢系统；所述可再生能源微电网包括I个可再生能源系统和交流母线，且所述可再生能源系统通过交流母线与所述制氢系统相连；所述制氢系统包括N套完全相同的制氢装置，且N套所述制氢装置之间并联；每套所述制氢装置中至少包括电解槽；获取所述大规模制氢系统的目标参数，所述目标参数至少包括：所述电解槽的工作电压、工作电流，所述大规模制氢系统的总输入功率；根据所述目标参数计算得到所述大规模制氢系统的制氢总效率表达式；基于所述制氢总效率表达式进行穷举优化算法计算，得到在所述制氢总效率最高时，每套所述制氢装置的目标消耗功率；根据所述目标消耗功率生成控制信号发送给所述制氢装置，进而控制所述大规模制氢系统的制氢效率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制氢装置还包括整流器；所述根据所述目标参数进行计算，得到所述大规模制氢系统的制氢总效率表达式，具体包括：根据所述工作电压和所述工作电流计算得到所述整流器的实际效率；根据所述工作电压、所述工作电流和获取得到的所述电解槽工作时单位时间内所需的热能和电能进行计算，得到所述电解槽的能量转换效率；根据所述整流器的实际效率和所述电解槽的能量转换效率进行计算得到每套所述制氢装置的电
‑
氢转化效率；根据所述制氢装置的电
‑
氢转化效率和所述总输入功率进行计算，得到所述制氢总效率表达式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述工作电压、所述工作电流和获取得到的所述电解槽工作时单位时间内所需的热能和电能进行计算，得到所述电解槽的能量转换效率，具体包括：根据所述工作电流计算得到所述制氢装置在单位时间内产出的氢气中蕴含的能量；根据所述工作电压和所述工作电流进行计算得到所述电解槽的内阻在单位时间内产生的热能；根据所述制氢装置在单位时间内产出的氢气中蕴含的能量、所述电解槽的内阻在单位时间内产生的热能和所述电解槽工作时单位时间内所需热能和电能进行计算，得到所述电解槽的能量转换效率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电解槽的能量转换效率表示为：其中，η
ele
为所述电解槽的能量转换效率，Q
H2
为所述制氢装置在单位时间内产出的氢气中蕴含的能量；P
ele
为所述电解槽工作时单位时间内所需电能，Q
ele
所述电解槽工作时单位时间内所需热能，Q
h
所述电解槽的内阻在单位时间内产生的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑欣，刘荣海，郭新良，李宗红，李寒煜，邱方程，代克顺，宋玉锋，陈国坤，杨雪滢，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：