一种光伏电解水制氢典型工况生成方法及其应用技术

本发明专利技术提出了一种光伏电解水制氢典型工况生成方法。包括对光伏电站出力曲线的时频分量的提取，利用经验小波变换将原始出力曲线分解为低频分量、中频分量、高频分量；基于质子交换膜电解槽工作特性，定义并提取各个时频分量的特征序列；对提取的特征序列进行客观赋权、求解最优聚类数后，基于带权模糊聚类分析方法得到典型的特征量序列；根据特征序列重构出对应的基础分量与波动分量，最终形成可在实验室测试的光伏电解水制氢典型工况。测试的光伏电解水制氢典型工况。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电解水制氢典型工况生成方法及其应用


[0001]本专利技术涉及的是氢能生产领域，针对光伏电解水制取绿氢的电解槽侧工况分析，尤其是涉及一种光伏电解水制氢典型工况生成方法。

技术介绍

[0002]随着“双碳”目标的提出，可再生能源发电在我国电力系统电源结构中的比重越来越高。然而，以光伏为例，其白天黑夜出力的大峰谷差与白天时段出力波动性在导致其并网困难
[0003]电解水制氢是一种绿色制氢技术，氢能可实现长时间、大容量存储，对于季节和日波动特性明显的光伏出力具有很好的契合性。光伏电解水产生的“绿氢”，是实现绿色低碳转型的重要载体，将成为国家能源体系的重要部分。氢能在未来具有非常广阔的市场前景，随着《“十四五”能源领域科技创新规划》的提出，我国将构建完善的“制储运用”一体化的氢能产业链，并积极建设一批相关的示范工程项目。质子交换膜电解水制氢具有分钟级甚至秒级的功率响应能力，且运行的功率范围能从5％一150％额定功率，更能够适应光伏出力的强波动性，因此在光伏制氢领域应用广泛，但是质子交换膜电解制氢存在的问题是电解槽材料成本高，产业化较为困本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏电解水制氢典型工况生成方法，其特征为：包括以下步骤：步骤S1、采用经验小波变换对原始光伏出力曲线P进行模态分解；步骤S2、对每个模态采用特征指标对光伏出力曲线降维分析，将分解后的曲线分为三个时段再进行工况特征提取；步骤S3、采用客观赋权法对特征指标序列配置权重，进而使用带权模糊聚类方法处理特征指标序列，得到典型的特征指标序列；步骤S4、根据特征指标序列重构得到简化后的电解制氢典型工况曲线，按照典型特征指标相应类型的占比构建得到含场景概率的典型工况曲线。2.根据权利要求1所述的光伏电解水制氢典型工况生成方法，其特征在于，所述步骤1进一步包括如下内容：将原始光伏出力曲线P的频谱按照locmaxmin规则进行频带划分，得到频率归一化的傅里叶频谱的支撑区间；Λ
n
＝[ω
n
‑1，ω
n
]，n＝1，2，
…
，N
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)利用经验小波函数ψ
n
(ω)与经验尺度函数设计经验小波变换滤波器，滤波器用于提取划分区间内的信号分量；提取划分区间内的信号分量；根据滤波需求选择所需的逼近系数与细节系数的数量，重构出需要的光伏出力曲线；其中：
3.根据权利要求1所述的光伏电解水制氢典型工况生成方法，其特征在于，所述的对每一个模态，采用特征指标进行降维，并分为三个时段进行工况特征提取的方法，包括：对电解槽的衰减特性进行分析，考虑电解制氢电解槽在极端电流密度下与突变输入下会产生性能衰减，工况指标需对电流密度大小与电流密度波动进行提取；将分解后的曲线分为三个时段：上午时段7：00
‑
11：00、中午时段11：00
‑
13：00、下午时段13：00
‑
17：00，并分别用下标1、2、3表示。结合光伏出力曲线的波动性与电解槽的衰减特性，对曲线的低频分量，定义并提取中午时段光伏出力的平均值上午与下午时段爬坡率X2＝ΔP1＝(P
1max
‑
P
1min
)/(n
max
‑
n
min
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)X3＝ΔP3＝(P
3max
‑
P
3min
)/(n
max
‑
n
min
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)对曲线的中频分量，定义并提取三个时...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐衍会，陈浩维，胡俊杰，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：