【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电制氢，具体为一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制方法及系统。
技术介绍
1、风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统属于清洁能源领域的创新技术，结合了风力发电和制氢两个关键领域。随着可再生能源的不断发展，风力发电作为一种绿色能源形式在能源转型中扮演着重要角色。这一系统的设计旨在解决风力发电系统与制氢系统之间的协调问题，以更高效地利用风能，并将过剩电力用于制氢过程，从而推动清洁能源的生产和利用。
2、现阶段在现有的风电场一体化制氢系统中，存在一些挑战和不足之处，首先，由于天气条件和风能波动，风电场产生的电力具有不稳定性，可能导致电力存在过载浪费和电力供应不足的现在，不易于科学化的协调，针对不同环境场景进行优化。同时传统的制氢系统，在面对电力波动时往往表现出，制氢效率不高以及制氢产能难以稳定的问题，不易于迅速而有效地调整制氢过程，以适应风电场电力输出的变化。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制方法及系统，解决了
技术介绍
中提到的问题。
3、技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：包括数据检测模块、数字孪生模块、数据采集模块、数据分析模块和数据评估模块；
5、所述数据检测模块用于在风电场和电解池附近布设若干检测点，并安装检测设备，分别对风电场和电解池的环境数据和综合制氢数据进行检测；
6、所述
7、所述数据采集模块通过数据检测模块对所检测到的环境数据和综合制氢数据进行，分类汇总生成第一数据集和第二数据集，并由数据分析模块进行实时分析；
8、所述数据分析模块包括第一分析单元、第二分析单元和第三相关联分析单元，所述第一分析单元用于依据第一数据集，提取储电数据集、电解池数据集和电能数据集，无量纲处理后，进行分析计算获取间储电系数cdxs、电解系数djxs和电能系数dnxs，再由第二分析单元依据第二数据集，提取环境数据集，无量纲处理后，进行分析计算获取环境系数hjxs；再由所述第三相关联分析单元用于将储电系数cdxs、电解系数djxs和电能系数dnxs进行汇总分析，生成综合制氢系数zqxs，并综合制氢系数zqxs与环境系数hjxs进行相关联，生成综合调控系数tkxs；
9、所述综合制氢系数zqxs和环境系数hjxs通过以下公式获取：
10、
11、hjxs＝[(hfs*b1)+(hdq*b2)+(hwd*b3)+(hhb*b4)+(hyl*b5)]+b；
12、式中，a1、a2和a3表示储电系数cdxs、电解系数djxs和电能系数dnxs的比例系数，且，a1+a2≠1，0＜a1＜0.57，0＜a2＜0.97，0＜a3＜0.49，其具体值由用户调整设置，a表示第一修正常数；
13、hfs表示风速，hdq表示大气密度，hwd表示温度变化梯度，hhb表示海拔高度，hyl表示大气压力，其中，b1、b2、b3、b4和b5分别表示风速hfs、大气密度hdq、温度变化梯度hwd、海拔高度hhb和大气压力hyl的预设比例系数，且，0＜b1＜0.57，0＜b2＜0.67，0＜b3＜0.58，0＜b4＜0.64，0＜b5＜0.69，其具体值由用户调整设置，b表示第二修正常数；
14、所述数据评估模块用于预设第一评估阈值g与环境系数hjxs进行初步对比评估，生成相应的电力控制结果，并通过预设第二评估阈值h与综合调控系数tkxs，进行对比评估生成相应的制氢控制结果。
15、优选的，所述数据检测模块包括第一检测单元和第二检测单元用于对电解池的综合制氢数据和风电场周围的环境数据，进行实时检测；
16、所述第一检测单元包括第一集成传感器组、第二集成传感器组和第三集成传感器组，布设在电解池和储电电池周边，用于对综合制氢数据中的储电数据、电解池数据和电能数据进行实时检测；
17、所述第一集成传感器组包括霍尔效应传感器、功率分析仪、体积测量仪器和质量测量仪；
18、所述第二集成传感器组包括流量传感器、压力传感器、温度传感器、水质传感器和浓度传感器；
19、所述第三集成传感器组包括电流传感器、电压传感器、计时器、电功率传感器和电压传感器；
20、所述第二检测单元包括第四传感器组，用于布设在风电场周围，用于实时检测环境数据，所述第四集成传感器组包括风速传感器、大气密度传感器、梯度传感器、气压高度计和差压传感器。
21、优选的，所述数字孪生模块通过blender、autodesk和3dsmax根据风电厂规划图，以同比例尺建立风电场的三维模型，这涉及风力发电机、风轮和塔架风电场元素的准确建模，三维模型反映真实风电场的物理特征，将实时传感器数据集成到数字孪生模型中，以实时监测和更新数字孪生模型状态，并选择three.js三维图形库用于在网页上呈现风电场的三维模型，通过three.js三维图形库，用户可以轻松地旋转、缩放和浏览风电场的模型，利用webgl技术在浏览器中实时渲染三维场景，使用前端技术和javascript，设计交互性的可视化界面，为工作人员提供可视化窗口工作人员能够直观地理解风电场模型的不同状态，同时数字孪生模块应用仿真模拟技术，建立一个与气象相关的数学模型，结合风电场的物理特征，以实时分析环境变化，并通过机器学习和深度学习算法用于模型的训练，最后深度学习气象局预发气象报告，对风电场周围环境数据进行预测。
22、优选的，所述数据采集模块(3)用于将所检测到的综合制氢数据和环境数据，进行分类汇总，生成第一数据集和第二数据集；
23、所述第一数据集包括储电数据集、电解池数据集和电能数据集；
24、所述储电数据集包括储电容量crl、充电功率ccd、放电功率cfd、输出电压cdy、电池体积ctj和电池质量czl；
25、所述电解池数据集包括电解水流速dls、制氢压力dyl、反应温度dwd、电解水纯度dcd和电解质浓度dnd；
26、所述电能数据集包括电流密度nmd、电解电压ndy、电解时间nsj、电力输入功率nsr和电解池电压njc；
27、所述第二数据集包括环境数据集，所述环境数据集包括风速hfs、大气密度hdq、温度变化梯度hwd、海拔高度hhb和大气压力hyl。
28、优选的，所述第一分析单元包括储电分析单元、电解池分析单元和电能分析单元；
29、所述储电分析单元用于依据第一数据集中的储电数据集，无量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：包括数据检测模块(1)、数字孪生模块(2)、数据采集模块(3)、数据分析模块(4)和数据评估模块(5)；
2.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述数据检测模块(1)包括第一检测单元(11)和第二检测单元(12)用于对电解池的综合制氢数据和风电场周围的环境数据，进行实时检测；
3.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述数字孪生模块(2)通过Blender、Autodesk和3dsMax根据风电厂规划图，以同比例尺建立风电场的三维模型，三维模型反映真实风电场的物理特征，将实时传感器数据集成到数字孪生模型中，以实时监测和更新数字孪生模型状态，并选择Three.js三维图形库用于在网页上呈现风电场的三维模型，并利用WebGL技术在浏览器中实时渲染三维场景，使用前端技术和JavaScript，设计交互性的可视化界面，为工作人员提供可视化窗口，同时数字孪生模块应用仿真模拟技术，建立一个与气象相关的数学模型，结合风电场的物理特
4.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述数据采集模块(3)用于将所检测到的综合制氢数据和环境数据，进行分类汇总，生成第一数据集和第二数据集；
5.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述第一分析单元(41)包括储电分析单元(411)、电解池分析单元(412)和电能分析单元(413)；
6.根据权利要求5所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述电解池分析单元(412)用于依据第一数据集中的电解池数据集，无量纲处理后，进行分析计算获取电解系数Djxs；
7.根据权利要求5所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述电能分析单元(413)用于依据第一数据集中的电能数据集，无量纲处理后，进行分析计算获取电能系数Dnxs；
8.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述第三相关联分析单元(43)用于将第一分析单元(41)分析计算所获取的储电系数Cdxs、电解系数Djxs和电能系数Dnxs，无量纲处理后进行汇总分析，获取综合制氢系数Zqxs，再将综合制氢系数Zqxs与第二分析单元(42)所获取的环境系数Hjxs，进行相关联分析，获取综合调控系数Tjxs；
9.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述数据评估模块(5)包括第一评估单元(51)和第二评估单元(52)；
10.一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制方法，包括上述权利要求1～9任一一项所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：包括数据检测模块(1)、数字孪生模块(2)、数据采集模块(3)、数据分析模块(4)和数据评估模块(5)；
2.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述数据检测模块(1)包括第一检测单元(11)和第二检测单元(12)用于对电解池的综合制氢数据和风电场周围的环境数据，进行实时检测；
3.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述数字孪生模块(2)通过blender、autodesk和3dsmax根据风电厂规划图，以同比例尺建立风电场的三维模型，三维模型反映真实风电场的物理特征，将实时传感器数据集成到数字孪生模型中，以实时监测和更新数字孪生模型状态，并选择three.js三维图形库用于在网页上呈现风电场的三维模型，并利用webgl技术在浏览器中实时渲染三维场景，使用前端技术和javascript，设计交互性的可视化界面，为工作人员提供可视化窗口，同时数字孪生模块应用仿真模拟技术，建立一个与气象相关的数学模型，结合风电场的物理特征，以实时分析环境变化，并通过机器学习和深度学习算法用于模型的训练，最后深度学习气象局预发气象报告，对风电场周围环境数据进行预测。
4.根据权利要求1所述的一种风电场与制氢一体化系统智能协调控制系统，其特征在于：所述数据采集模块(3)用于将所检测到的综合制氢数据和环境数据，进行分类汇总，生成第一数据集和第二数据集；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛雷，
申请(专利权)人：安徽新雷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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