[發(fā)明專利]一種制氫控制方法及制氫系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110411207.8
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113122879B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白潔;張鵬;楊宗軍
• 申請（專利權(quán)）人: 陽光新能源開發(fā)股份有限公司
• 主分類號: C25B15/02
• 分類號: C25B15/02;C25B1/04;C25B9/65;H02J1/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春輝

本發(fā)明提供的制氫控制方法及制氫系統(tǒng)，應(yīng)用于制氫技術(shù)領(lǐng)域，該方法在獲取需求制氫電量和新能源電源在預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)的輸出功率預(yù)測值之后，根據(jù)需求制氫電量以及新能源電源在預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)的輸出功率預(yù)測值，在預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)確定使得新能源制氫電量占比最高的制氫時間段，并在所得制氫時間段內(nèi)控制制氫設(shè)備制氫。本方法在正式制氫之前，通過新能源電源輸出功率的預(yù)測，確定新能源制氫電量占比最高的制氫時間段，并在該制氫時間段內(nèi)控制制氫設(shè)備運(yùn)行，避免因?yàn)檫^早或過晚啟動制氫設(shè)備而導(dǎo)致整個制氫過程消耗的電網(wǎng)電量偏多，有助于提高新能源制氫電量占比，進(jìn)而降低制氫成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制氫技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制氫控制方法及制氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫能屬于一種可再生、零污染、零排放的能源，是目前公認(rèn)的最具應(yīng)用前景的清潔能源之一。而在眾多的制氫方法中，電解水制氫因其環(huán)境友好、氫氣純度高、制氫過程碳排放量低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。參見圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種并網(wǎng)制氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，在該制氫系統(tǒng)中，新能源電源經(jīng)DC/AC變換器與AC/DC變換器的交流側(cè)相連，AC/DC變換器的直流側(cè)與制氫設(shè)備，即水電解槽相連，進(jìn)一步的，交流電網(wǎng)也與AC/DC變換器的交流側(cè)相連。

在圖1所示制氫系統(tǒng)運(yùn)行時，如果新能源電源的輸出功率小于制氫所需最低功率時，能量控制器可控制新能源電源和交流電網(wǎng)同時向制氫設(shè)備輸出制氫功率，以滿足制氫要求。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中基于圖1所示并網(wǎng)制氫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的制氫控制方法，忽略了對新能源制氫電量占比，即新能源電源提供的制氫電量與需求制氫電量的比值的控制，導(dǎo)致制氫成本整體較高，限制并網(wǎng)制氫系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種制氫控制方法及制氫系統(tǒng)，在新能源電源對應(yīng)的預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)確定使得新能源制氫電量占比最高的制氫時間段，在該制氫時間段內(nèi)控制制氫設(shè)備運(yùn)行，有助于增加新能源電源提供的電能的使用比例，降低制氫成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種制氫控制方法，包括：

獲取需求制氫電量和新能源電源在預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)的輸出功率預(yù)測值；

根據(jù)所述需求制氫電量以及所述輸出功率預(yù)測值，在所述預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)確定使得新能源制氫電量占比最高的制氫時間段；

在所述制氫時間段內(nèi)控制制氫設(shè)備制氫。

可選的，所述根據(jù)所述需求制氫電量以及所述輸出功率預(yù)測值，在所述預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)確定使得新能源制氫電量占比最高的制氫時間段，包括：

確定所述新能源電源在所述預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)提供的可用于制氫的電量，得到可用制氫電量；

根據(jù)所述可用制氫電量與所述需求制氫電量的大小關(guān)系，確定預(yù)設(shè)計(jì)算模型的目標(biāo)約束條件；

基于所述目標(biāo)約束條件、所述需求制氫電量以及所述輸出功率預(yù)測值求解所述預(yù)設(shè)計(jì)算模型，得到在所述預(yù)設(shè)工作時間段內(nèi)確定使得新能源制氫電量占比最高的制氫時間段。

可選的，所述預(yù)設(shè)計(jì)算模型包括：

其中，η(t)表示所述新能源制氫電量占比；

W₁表示所述需求制氫電量；

W₂表示所述實(shí)用制氫電量；

t_停機(jī)表示所述制氫時間段的終止時間；

t_啟動表示所述制氫時間段的起始時間；

P(t)表示制氫功率。