【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力，特别是涉及一种基于精细化物理约束的电解制氢设备参与电网调频的方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
1、随着环境清洁的要求，以光伏发电、风力发电为代表的可再生能源分布式发电系统已得到大规模应用。然而，风电、光伏等的间歇性和波动性对于电网频率稳定提出巨大挑战。为保证电网运行的稳定，需要对电网的频率波动进行稳定性调整。目前对电网频率进行调整的方式通常是通过发电机组或自动发电控制进行调整。然而，通过发电机组和自动发电控制进行调频，响应速度较慢，导致电网系统的频率调整效率降低。
2、因此，目前的电网调频方法存在效率低的缺陷。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高效率的基于精细化物理约束的电解制氢设备参与电网调频的方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面，本申请提供了一种基于精细化物理约束的电解制氢设备参与电网调频的方法，所述方法包括：
3、获取制氢设备对应的开路电压、活化过电位和欧姆过电位，将所述开路电压、活化过电位和欧姆过电位输入预设的物理模型组，由所述物理模型组基于所述开路电压、活化过电位和欧姆过电位输出对应的工作电压和系统温度；
4、检测到电网中的调频信号时，将所述调频信号和所述工作电压输入预设的资源数值优化模型，由所述资源数值优化模型基于所述调频信号的幅值和所述工作电压，输出所述制氢设备参与调频时对应的资源数值获取量；>
5、根据所述工作电压和所述资源数值获取量，分别调整所述物理模型组的第一模型参数和所述资源数值优化模型的第二模型参数，直至所述系统温度小于或等于预设温度阈值，且所述资源数值优化模型对应的预设目标优化函数的输出值最大时，得到优化后的目标工作电压；所述预设目标优化函数基于所述资源数值获取量得到；
6、根据所述目标工作电压控制所述制氢设备进行调频。
7、在其中一个实施例中，所述获取制氢设备对应的开路电压、活化过电位和欧姆过电位，包括：
8、获取所述制氢设备对应的可逆电压、电解池膜材料层运行温度、水解反应理论电压、标准温度和气体分压；
9、根据所述可逆电压、电解池膜材料层运行温度、水解反应理论电压、标准温度和气体分压，确定所述开路电压；
10、获取所述制氢设备的电解池电极上的电流密度和交换电流密度，根据所述电流密度和交换电流密度，确定所述活化过电位；
11、获取所述制氢设备对应的膜导电率和膜厚度，根据所述膜导电率、所述膜厚度和所述电流密度，确定所述欧姆过电位。
12、在其中一个实施例中，获取所述气体分压的步骤包括：
13、根据所述电解池膜材料层运行温度，确定所述制氢设备对应的水蒸气分压；
14、获取所述制氢设备对应的氢气储罐的压力和氧气储罐的压力；
15、根据所述氢气储罐的压力和所述水蒸气分压，确定所述制氢设备对应的阴极氢气分压；
16、根据所述氧气储罐的压力和所述水蒸气分压，确定所述制氢设备对应的阳极氧气分压；
17、根据所述水蒸气分压、所述阴极氢气分压和所述阳极氧气分压，确定所述气体分压。
18、在其中一个实施例中，所述物理模型组包括电压模型和温度模型；
19、所述将所述开路电压、活化过电位和欧姆过电位输入预设的物理模型组，由所述物理模型组基于所述开路电压、活化过电位和欧姆过电位输出对应的工作电压和系统温度，包括：
20、将所述开路电压、活化过电位和欧姆过电位输入预设的物理模型组，由所述物理模型组将所述开路电压、活化过电位和所述欧姆过电位输入所述电压模型，获取所述电压模型基于开路电压、活化过电位和所述欧姆过电位的和输出的所述工作电压；
21、将所述工作电压输入所述温度模型，由所述温度模型根据所述工作电压和所述制氢设备的电解槽热中性电压，确定电解槽热量；
22、根据所述制氢设备的泵额定功率和电机效率，确定泵做功量；
23、根据所述制氢设备的电解槽温度，确定系统换热量；
24、根据所述制氢设备对应的电解池膜材料层运行温度和环境温度，确定系统损失热量；
25、根据所述电解槽热量、所述泵做功量、所述系统换热量和所述系统损失热量，输出所述系统温度。
26、在其中一个实施例中，所述制氢设备包括基于质子交换膜电解水的第一制氢设备和基于碱性电解槽的第二制氢设备；
27、所述将所述调频信号和所述工作电压输入预设的资源数值优化模型，由所述资源数值优化模型基于所述调频信号的幅值和所述工作电压，输出所述制氢设备参与调频时对应的资源数值获取量，包括：
28、对所述物理模型组进行仿真和线性化处理，得到所述物理模型组对应的电氢转化效率；
29、将所述电氢转化效率、所述调频信号和所述工作电压输入预设的资源数值优化模型，由所述资源数值优化模型基于所述工作电压确定所述第一制氢设备对应的第一实际出力调节量；
30、获取所述第二制氢设备对应的第二实际出力调节量以及单位联合调频资源数值；
31、根据所述第一实际出力调节量、所述第二实际出力调节量和所述单位联合调节资源数值，确定所述第一制氢设备和所述第二制氢设备对应的联合调频资源数值获取量；
32、获取所述第一制氢设备对应的第一调峰运行点、氢气对应的单位资源数值和所述调频信号对应的上一次调频信号的历史信号幅值，根据所述电氢转化效率、所述第一调峰运行点、所述单位资源数值和所述历史信号幅值，确定所述第一制氢设备对应的第一资源数值获取量；
33、获取所述调频信号所在时间段对应的单位电力资源数值，根据所述第一调峰运行点、所述历史信号幅值和所述单位电力资源数值，确定所述第一制氢设备对应的第一运行成本；
34、获取所述第二制氢设备对应的预设电氢转化效率和第二调峰运行点，根据所述预设电氢转化效率、所述第二调峰运行点、所述历史信号幅值和所述单位资源数值，确定所述第二制氢设备对应的第二资源数值获取量；
35、根据所述第二调峰运行点、所述历史信号幅值和所述单位电力资源数值，确定所述第二制氢设备对应的第二运行成本；
36、根据所述联合调频资源数值获取量、所述第一资源数值获取量、所述第一运行成本、所述第二资源数值获取量和所述第二运行成本，输出所述资源数值获取量。
37、在其中一个实施例中，所述方法还包括：
38、根据所述第一资源数值获取量和所述第一运行成本的差值，确定第一资源数值净获取量；
39、根据所述第二资源数值获取量和所述第二运行成本的差值，确定第二资源数值净获取量；
40、根据所述联合调频资源数值获取量、所述第一资源数值净获取量和所述第二资源数值净获取量的和，确定所述预设目标优化函数。
41、第二方面，本申请提供了一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于精细化物理约束的电解制氢设备参与电网调频的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取制氢设备对应的开路电压、活化过电位和欧姆过电位，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述气体分压的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理模型组包括电压模型和温度模型；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制氢设备包括基于质子交换膜电解水的第一制氢设备和基于碱性电解槽的第二制氢设备；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.一种基于精细化物理约束的电解制氢设备参与电网调频的装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于精细化物理约束的电解制氢设备参与电网调频的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取制氢设备对应的开路电压、活化过电位和欧姆过电位，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述气体分压的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理模型组包括电压模型和温度模型；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制氢设备包括基于质子交换膜电解水的第一制氢设备和基于碱性电解槽的第二制氢设备；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈蔼峻，雷金勇，潘军，张行，卓煜，冯可莹，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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