CN108155662A - 风电制氢的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种风电制氢的控制方法和装置。所述风电制氢的控制方法包括：确定风电场是否存在弃风电能；若存在，则获取风电场的弃风功率并根据弃风功率控制制氢系统的运行状态。采用本发明实施例的技术方案，可以风电场的弃风电能的大小来控制制氢系统的运行负荷，使制氢系统充分利用风电场的弃风电能进行制氢，在保证风电场的并网电能稳定的情况下，有效地提高了风能的利用率，并提高了风力发电的经济性，为解决弃风限电的问题以及大规模利用弃风电力提供了控制工具和工程经验。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风电制氢的控制方法和装置。
背景技术
随着风力发电技术的不断发展与普及，越来越多的风电场被开发出来并投入运行，源源不断地向电网输送电能。由于风能为非连续性资源，风力发电受环境条件的影响较大，在风力条件较好的情况下，风电场的发电量可能会超出当地电网的接纳能力，引起电网波动，以及出现多余电量无法消纳的问题。因此，风力发电行业内存在弃风限电的现象，导致资源利用率较低。例如，我国东北、华北和西北地区均存在严重弃风限电的问题，影响我国风力发电产业的发展。
目前，针对风力发电行业中弃风限电的问题，主要通过对优化地区电网的并网流程方面，以及采用技术或者储能技术来消耗电能方面的研究，来制定解决方案，以抑制并网电能的波动，并消纳风电场多余的电量。其中，通过水电解制氢来消耗风电场多余的电量，能够提高风能的利用率，同时获得市场需求量较大的氢气，可以有效提高风力发电的经济性。
但是，由于风力发电存在波动性，而且风电制氢系统缺乏实际的联合运行经验，现有技术中并没有针有效控制方法，在风电制氢的实际运行中，无法保证风电场的并网电能的稳定，可能会造成风电场并网电能的波动，以及影响风电制氢系统的制氢量。
发明内容
本发明的实施例提供一种风电制氢的控制方法和装置，以实现对风电场的并网电能与制氢消耗电能之间的平衡控制，兼顾风力发电与制氢的经济性。
为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种风电制氢的控制方法，包括：确定风电场是否存在弃风电能；若存在，则获取所述风电场的弃风功率并根据所述弃风功率控制制氢系统的运行状态。
可选地，所述根据弃风功率控制制氢系统的运行状态，包括：若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统使用所述风电场的供电运行，并根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；和/或，若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以所述最小运行功率运行。
可选地，所述根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率，包括：若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统的运行功率为所述弃风功率；若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统运行功率为所述额定运行功率。
可选地，所述根据弃风功率控制制氢系统的运行状态，包括：获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量，并根据所述氢气储气量判断所述氢气存储罐是否充满；若确定所述氢气存储罐未充满，则根据所述氢气储气量确定所述风电场的弃风功率中的可用弃风功率，并根据所述可用弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；若确定所述氢气存储罐已充满，则控制所述制氢系统停止运行。
可选地，在获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量之后，所述方法还包括：获取所述风电场在过去不同时间段的历史弃风功率，以及所述制氢系统在过去不同时间段的历史氢气需求量；根据所述历史弃风功率预测所述风电场在当前时间段的弃风功率，以及，根据所述氢气储气量和所述历史氢气需求量预测所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量，并确定所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息；根据所述风电场在当前时间段的弃风功率和所述电力需求信息，调整所述制氢系统的运行功率，以及，确定控制所述制氢系统是否切换至电网供电；和/或，向风电场发送包含所述电力需求信息的参考信息。
可选地，在所述根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率之后，所述方法还包括：向所述风电场发送包含所述制氢系统的运行功率的反馈信息；所述风电场的弃风功率根据所述风电场的并网功率及实时并网功率中的至少一个与所述风电场在当前风速下的理论最大发电功率确定；在所述确定风电场的是否存在弃风电能之后，所述方法还包括：若不存在，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行；或者/并且，在预定时间段内，控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
根据本发明的另一方面，本发明的实施例还提供一种风电制氢的控制装置，包括：判断模块，用于确定风电场是否存在弃风电能；第一控制模块，用于若确定风电场存在弃风电能，则获取所述风电场的弃风功率并根据所述弃风功率控制制氢系统的运行状态。
可选地，所述第一控制模块包括：功率控制单元，用于若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统使用所述风电场的供电运行，并根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；和/或，制氢控制单元，用于若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以所述最小运行功率运行。
可选地，所述功率控制单元包括：第一功率控制子单元，用于若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统的运行功率为所述弃风功率；第二功率控制子单元，用于若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统运行功率为所述额定运行功率。
可选地，所述第一控制模块还包括：储气量获取单元，用于获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量，并根据所述氢气储气量判断所述氢气存储罐是否充满；所述功率控制单元还用于若确定所述氢气存储罐未充满，则根据所述氢气储气量确定所述风电场的弃风功率中的可用弃风功率，并根据所述可用弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；所述制氢控制单元还用于若确定所述氢气存储罐已充满，则控制所述制氢系统停止运行。
可选地，所述第一控制模块还包括：历史数据获取单元，用于获取所述风电场在过去不同时间段的历史弃风功率，以及所述制氢系统在过去不同时间段的历史氢气需求量；预测单元，用于根据所述历史弃风功率预测所述风电场在当前时间段的弃风功率，以及，根据所述氢气储气量和所述历史氢气需求量预测所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量，并确定所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息；所述功率控制单元还用于根据所述风电场在当前时间段的弃风功率和所述电力需求信息，调整所述制氢系统的运行功率；所述制氢控制单元还用于根据所述风电场在当前时间段的弃风功率和所述电力需求信息，确定控制所述制氢系统是否切换至电网供电；和/或，参考信息发送单元，用于向风电场发送包含所述电力需求信息的参考信息。
可选地，所述第一控制模块还包括反馈信息发送模块，用于向所述风电场发送包含所述制氢系统的运行功率的反馈信息；所述风电场的弃风功率根据所述风电场的并网功率限值及所述风电场的实时并网功率中的至少一个与所述风电场在当前风速下的理论最大发电功率确定；所述装置还包括：第二控制模块，用于若确定风电场不存在弃风电能，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行；第三控制模块，用于在预定时间段内，控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
本发明实施例的风电制氢的控制方法和装置，通过判断风电场是否存在弃风电能，并在风电场存在弃风电能时依据风电场的弃风功率来控制制氢系统的运行负荷，可以综合风电场的电网调度、发电功率和制氢系统的运行特性，使制氢系统充分利用风电场的弃风电能进行制氢，在保证风电场的并网电能稳定的情况下，有效地提高了风能的利用率，并提高了风力发电的经济性，为解决弃风限电的问题以及大规模利用弃风电力提供工程经验。
附图说明
图1为本发明的实施例一的风电制氢的控制方法的流程图；
图2为本发明的实施例二的风电制氢的控制方法的流程图；
图3为本发明的实施例三的风电制氢的控制装置的结构框图；
图4为本发明的实施例四的风电制氢的控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)对本发明实施例的风电制氢的控制方法和装置进行详细描述。
实施例一
图1为本发明的实施例一的风电制氢的控制方法的流程图，该方法可用于对与风电场建立电力连接的制氢系统进行控制，在保证风电场的并网电能稳定的情况下，控制制氢系统利用风电场的弃风电能进行制氢，提高风能的利用率，为解决弃风限电的问题以及大规模利用弃风电力提供工程经验。
本实施例中，以设置在制氢系统侧的制氢控制器来执行该风电制氢的控制方法为例进行说明，但本领域技术人员应当明了，在实际应用中，任意具有相应的数据采集和处理功能的其他设备，均可以参考本实施例执行本发明的风电制氢的控制方法。
如图1所示，本实施例的风电制氢的控制方法包括：
S110，确定风电场是否存在弃风电能。
通常，风电场的中央监控系统依据电网调度指令，控制风电场中的风力发电机组并网发电，使得风电场的并网功率与电网调度指令中给定的并网功率限值一致，以保证并网电能的稳定。若风电场的环境风速较大，则风电场的发电功率小于环境风速允许的理论最大发电功率，此时，风电场处于弃风限电的状态，存在弃风电能。其中，弃风电能为风电场以理论最大发电功率运行发电时，在按照并网功率限值进行并网后剩余的可利用电能。
本实施例中，风电场的中央监控系统获取风电场中的风速传感器检测的环境风速数据，并结合该环境风速数据与风电场的固有参数，计算出风电场在当前风速下的理论最大发电功率。将理论最大发电功率与风电场的并网功率限值(或者风电场的实时发电功率以及并网功率)进行对比，得到对比结果。
执行该步骤，制氢控制器直接从风电场的中央监控系统获取对比结果，若对比结果指示理论最大发电功率大于并网功率限值(或者大于并网功率限值预定范围)，则确定风电场处于弃风限电状态，存在弃风电能；反之，则确定未处于弃风限电状态，不存在弃风电能。
此外，在其他实施例中，制氢控制器也可以从风电场的中央监控系统，获取风电场的环境风速数据以及并网功率限值等数据，并通过上述计算和对比等处理来确定风电场是否存在弃风电能。
S120，若存在，则获取风电场的弃风功率并根据弃风功率控制制氢系统的运行状态。
其中，弃风功率表示风电场在当前风速下的理论最大发电功率和并网功率限值的差值，弃风功率用于标识风电场的弃风电能的大小。执行该步骤，依据风电场的弃风功率的大小对制氢系统进行控制，具体为依据风电场的弃风电能的大小控制制氢系统的运行负荷，可以在保证不影响风电场的并网电能的情况下，使制氢系统有效地利用风电场的弃风电能进行制氢。也即，在保证并网风电品质和电网友好性的情况下，提高风能利用率，从而提高风力发电的经济性。
具体地，制氢系统从风电场的中央监控系统获取风电场的弃风功率，若弃风功率较小，则向制氢系统发送控制信号，控制制氢系统以较小功率运行或者停止运行，以避免制氢消耗的电能过多，造成风电场的并网功率小于并网功率限值，不能满足并网需求。若弃风功率较大，则制氢系统发送控制信号，控制制氢系统以较大功率运行，以最大限度地消纳风电场的弃风电能进行制氢。
制氢系统与风电场电力连接，制氢系统运行则会消耗风电场存储的用于并网的电能。在这种情况下，风电场的中央监控系统检测到风电场存储的电能不满足并网需求，自动控制风电场中的各风力发电机组通过变桨或者偏航等操作来提高发电功率，以增加风电场的总发电功率，满足并网需求。
本发明实施例的风电制氢的控制方法，通过判断风电场是否存在弃风电能，并在风电场存在弃风电能时依据风电场的弃风功率来控制制氢系统的运行状态，使制氢系统充分利用风电场的弃风电能进行制氢，一方面根据弃风功率控制制氢系统的负荷，使制氢系统仅利用风电场的弃风电能，保证了风电场的并网电能稳定；另一方面获取市场需求的氢气和氧气，氢气可与天然气混合用于新能源车的动力来源，氧气经过净化等处理可用于工业以及医学领域，有效实现了电能转换形式的多样性，提高了风力发电的经济性。
而且，本发明实施例的风电制氢的控制方法，采用控制风电制氢系统运行负荷的方式，精确控制制氢消耗风电场的弃风电能，可以作为解决弃风限电问题的实例，为大规模利用弃风电力提供工程经验。
此外，值得说明的是，本发明的实施例的风电制氢的控制方法，还可以用于对其他耗能设备或储能设备进行控制，以充分利用新能源发电站中的弃用资源，提高资源利用率以及提高新能源发电的经济性。例如，在其他实施例中，该风电制氢的控制方法还可以用于控制与光伏发电站(或者水电站)电力连接的制氢系统、蓄冷系统、蓄热系统或者电池储能系统的运行负荷，以提高光能利用率和提高光伏发电的经济性。
实施例二
图2为本发明的实施例二的风电制氢的控制方法的流程图，该方法可视为上述实施例一的风电制氢的控制方法的一种具体实施方式。
本实施例中，以设置在制氢系统侧的制氢控制器来执行该风电制氢的控制方法为例进行说明，该制氢控制器分别与风电场的中央监控系统和制氢系统建立通信连接(例如，modbus TCP/IP协议通讯)。但本领域技术人员应当明了，在实际应用中，任意具有相应的数据采集和处理功能的其他设备，均可以参考本实施例执行本发明的风电制氢的控制方法。
如图2所示，本实施例的风电制氢的控制方法包括：
S210，判断风电场是否存在弃风电能。
例如，获取风电场的环境风速数据与风电场的固有属性数据相结合，计算出风电场在当前风速下的理论最大发电功率；将得到的理论最大发电功率与风电场的并网功率限值进行对比。
若理论最大发电功率大于并网功率限值，则判断为风电场存在弃风电能，执行S220，以利用风电场的弃风电能进行制氢。
若理论最大发电功率不大于并网功率限值，则判断为风电场不存在弃风电能，执行S240，控制制氢系统停止运行，或者控制制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
S220，判断氢气存储罐是否充满。
在确定风电场存在弃风电能时，执行该步骤，从制氢系统获取氢气存储罐的氢气储气量，并根据获取的氢气储气量的数据确定氢气存储罐是否充满。
若确定氢气存储罐未充满，则执行S230，以利用风电场的弃风电能进行制氢。
若确定氢气存储罐已充满，无法通过制氢系统来利用风电场的弃风电能，则执行S240，控制制氢系统停止运行。
优选地，若执行该步骤确定氢气存储罐未充满，则根据氢气储气量的数据确定制氢系统的氢气需求量，进而结合制氢系统自身的属性确定风电场的弃风功率中的可用弃风功率。例如，若风电场当前的环境风速多大，制氢系统无法利用风电场全部的弃风电能，则可以通过确定风电场的可用弃风功率，并根据确定的可用弃风功率控制制氢系统运行，使制氢系统可以最大限度地利用风电场的弃风电能。
此外，由于在实际操作中，风电场的实时并网功率会小于并网功率限值，本实施例中，风电场的弃风功率根据风电场在当前风速下的理论最大发电功率和风电场的实时并网功率确定，以精确地确定风电场的实时弃风功率。
也即，本实施例中，下述的弃风功率均优选地实时的可用弃风功率。
S230，判断弃风功率是否小于制氢系统的最小运行功率。
在控制制氢系统利用风电场的弃风电能进行制氢时，执行该步骤，判断风电场的弃风电能是否足够大，能够支撑制氢系统运行。
若风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率，可以确定风电场的弃风电能不足以支撑制氢系统运行，则执行S240，控制制氢系统停止运行，或者控制制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行，以避免制氢系统利用风电场的电能进行供电而降低风电场的并网电能。
若风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率，则执行S250，控制制氢系统利用风电场的弃风电能进行制氢。
S240，控制制氢系统停止运行，或者控制制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
在确定风电场未存在弃风电能，或者确定制氢系统的氢气存储罐已充满，或者确定风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率时，制氢控制器向制氢系统发送控制信号，控制制氢系统停止运行；或者若检测到制氢系统存储的氢气量不能够满足氢气供应量时，向制氢系统发送控制信号，控制制氢系统切换至电网供电，并控制制氢系统以最小运行功率运行，使制氢系统利用地区电网供电进行制氢，以保证制氢系统的氢气供应量。
S250，判断弃风功率是否小于制氢系统的额定运行功率。
在确定风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率时，即可向制氢系统发送控制信号，使制氢系统利用风电场的电能进行制氢，并根据风电场的弃风功率调整制氢系统的运行功率。
具体地，若风电场的弃风功率小于制氢系统的额定运行功率，则执行S260，控制制氢系统的运行功率为风电场的弃风功率。也就是说，将制氢系统的运行功率调整为风电场的可用弃风功率，以使制氢系统最大限度地利用风电场的弃风电能进行制氢，充分提高风能的利用率。
值得说明的是，执行本步骤，实际是根据风电场实时的可用弃风功率，增加或降低制氢系统的运行负荷。
例如，在风电场所处环境的风速逐渐增大时，风电场的弃风功率逐渐增大，则可以相应地增加制氢系统的运行负荷。
再例如，若地区电网发生故障或者有紧急并网需求，则风电场的并网功率增加，风电场的弃风功率大幅度降低。此时，可以通过降低制氢系统的运行负荷，以使风电场保留足够的电量满足紧急并网需求。
若风电场的弃风功率不小于制氢系统的额定运行功率，则执行S270，控制制氢系统的运行功率为额定运行功率。在这种情况下，风电场当前所处的环境风速较大，制氢系统不能够完全地风电场的弃风电能，则通过调整风电场的以额定运行功率运行，以充分地利用风电场的弃风电能。也就是说，控制制氢系统以满负荷运行。
在实际的应用场景中，在执行S260和S270时，需要设置控制裕量，缓慢地对制氢系统的运行功率进行调整，以保证制氢系统的稳定运行。其中，控制裕量的具体数值可以根据制氢系统的固有属性参数进行确定。
此外，在执行上述S240、S260和S270控制制氢系统运行时，需要先控制制氢系统进行预热。具体由制氢控制器向制氢系统发送预热控制准备信号，控制制氢设备开始预热。待制氢设备预热完成，制氢系统处于预运行状态时，控制制氢系统以最小运行功率或额定运行功率运行，或者控制制氢系统的运行功率为风电场的可用弃风功率。
优选地，在制氢控制器控制制氢系统运行时，还可以向风电场发送包含制氢系统的运行功率的反馈信息。
风电场的中央监控系统会自动控制风电场的发电功率，以使风电场的并网功率与并网功率限值一致，满足并网需求。在风电场的中央监控系统接收到制氢控制器发送的反馈信息，可以根据反馈信息中携带的制氢系统的运行功率数据，优化对风电场的发电功率的调整策略，方便对风电场内的风力发电机组进行变桨以及偏航等控制，实现对风电场的发电功率的精确控制，一方面满足并网需求，另一方面向制氢系统提供电能。
此外，本实施例中，制氢控制器还获取风电场(或者风电场相邻的具有代表性的风电场)在过去的不同时间段的历史弃风数据，以预测风电场在当前时间段的弃风电量。具体地，历史弃风数据可以为历史弃风功率，用于预测风电场在当前时间段的弃风功率。以及，制氢控制器还获取制氢系统所处市场在过去的不同时间段的历史氢气需求量的数据，以预测制氢系统在当前时间段的氢气需求量，并确定制氢系统在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息。
制氢控制器根据预测的风电场在当前时间段的弃风功率和确定的电力需求信息，向制氢系统发送调整制氢系统的运行功率的控制信号，或者制氢系统发送控制制氢系统切换至电网供电的控制信号，并确定当前时间段内的协调控制计划，方便实现对制氢系统的运行智能控制。例如，协调控制计划中可以根据制氢系统的运行功率，规划氢气存储罐运输车辆的运输频次或者运输时间，实现制氢系统的高效率运行。
此外，制氢控制器还可以根据确定的制氢系统的在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息，向风电场发送包含该电力需求信息的参考信息，使得风电场以该电力需求信息作为参考，提前调整风电场的发电功率，方便向制氢系统提供电量，有助于实现对风电场与风电制氢系统的运行的智能控制。
在执行上述为本实施例的风电制氢的控制方法，控制制氢系统充分利用风电场的弃风电能进行制氢时，可以在预定时间段内，控制制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行，以避免在风速变化较为频繁的情况下，控制制氢系统频繁启停，导致制氢设备出现损伤。其中，预定时间段可以为地区电网对应的谷电时间段(通常为夜间)，利用地区电网的低价谷电进行制氢，在消耗较低成本的情况下保证氢气供应量。
本发明实施例的风电制氢的控制方法，在上述实施例一的基础上进一步示出了根据风电场的弃风功率控制制氢系统的运行状态的具体方式，在满足风电场的并网需求的情况下，有效利用风电场的弃风电能进行制氢，实现了风电场的并网电能与制氢消耗电能之间的平衡控制，为创建新的能源结构和商业模式提供创造条件。以及，进一步示出了调整制氢系统的运行功率的具体方法，和向风电场发送发电功率调整指令的方式，实现了对制氢系统的利用风电场的弃风电能进行制氢的精确控制，有效提高了风能的利用率，并提高了风力发电的经济性。
实施例三
图3为本发明的实施例三的风电制氢的控制装置的结构框图，该装置可用于执行上述实施例一的风电制氢的控制方法。
如图3所示，该风电制氢的控制装置包括判断模块310和第一控制模块320。其中，判断模块310用于确定风电场是否存在弃风电能；第一控制模块320用于若确定风电场存在弃风电能，则获取风电场的弃风功率并根据弃风功率控制制氢系统的运行状态。
本发明实施例的风电制氢的控制装置，通过判断风电场是否存在弃风电能，并在风电场存在弃风电能时依据风电场的弃风功率来控制制氢系统的运行状态，使制氢系统充分利用风电场的弃风电能进行制氢，一方面使制氢系统仅利用风电场的弃风电能，保证了风电场的并网电能稳定；另一方面获取市场需求的氢气和氧气，有效实现了电能转换形式的多样性，提高了风力发电的经济性。
实施例四
图4本发明的实施例四的风电制氢的控制装置的结构框图，该装置可视为基于上述实施例三的定位装置的一种可选实现方式，可用于执行上述实施例二的风电制氢的控制方法。
如图4所示，在图3所示风电制氢的控制装置的基础上，第一控制模块320包括功率控制单元322和制氢控制单元323。其中，功率控制单元322用于若风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率，则控制制氢系统使用风电场的供电运行，并根据弃风功率调整制氢系统的运行功率。制氢控制单元323用于若风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率，则控制制氢系统停止运行，或者控制制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
进一步地，功率控制单元322包括第一功率控制子单元和第二功率控制子单元(图中未示出)。其中，第一功率控制子单元用于若风电场的弃风功率小于制氢系统的额定运行功率，则控制制氢系统的运行功率为弃风功率。第二功率控制子单元用于若风电场的弃风功率不小于制氢系统的额定运行功率，则控制制氢系统运行功率为额定运行功率。
进一步地，第一控制模块320还包括储气量获取单元321，用于获取制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量，并根据氢气储气量判断氢气存储罐是否充满；功率控制单元322还用于若储气量获取单元321确定氢气存储罐未充满，则根据氢气储气量确定风电场的弃风功率中的可用弃风功率，并根据可用弃风功率调整制氢系统的运行功率；制氢控制单元323还用于若储气量获取单元321确定氢气存储罐已充满，则控制制氢系统停止运行。
进一步地，第一控制模块还包括反馈信息发送模块324，用于向风电场发送包含制氢系统的运行功率的反馈信息。
进一步地，第一控制模块320还包括历史数据获取单元325、预测单元326和参考信息发送单元327。其中，历史数据获取单元325用于获取风电场在过去不同时间段的历史弃风功率，以及制氢系统在过去不同时间段的历史氢气需求量。预测单元326用于根据历史弃风功率预测风电场在当前时间段的弃风功率，以及，根据氢气储气量和历史氢气需求量预测制氢系统在当前时间段的氢气需求量，并确定制氢系统在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息。功率控制单元322还用于根据风电场在当前时间段的弃风功率和电力需求信息，调整制氢系统的运行功率。制氢控制单元323还用于根据风电场在当前时间段的弃风功率和电力需求信息，确定控制制氢系统是否切换至电网供电。参考信息发送单元327用于向风电场发送包含电力需求信息的参考信息。
进一步地，上述风电场的弃风功率根据风电场在当前风速下的理论最大发电功率和风电场的并网功率限值确定；或者，上述风电场的弃风功率根据风电场在当前风速下的理论最大发电功率和风电场的实时并网功率确定。
进一步地，该风电制氢的控制装置还包括第二控制模块330，用于若确定风电场不存在弃风电能，则控制制氢系统停止运行，或者控制制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
进一步地，该风电制氢的控制装置还包括第三控制模块340，用于在预定时间段内，控制制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
本发明实施例的风电制氢的控制装置，在上述实施例一的基础上进一步示出了根据风电场的弃风功率控制制氢系统的运行状态的实现方式，可以在保证风电场的并网需求的情况下，有效利用风电场的弃风电能进行制氢，实现了风电场的并网电能与制氢消耗电能之间的平衡，可以作为解决弃风限电问题的实例，为大规模利用弃风电力提供工程经验。以及，进一步示出了调整制氢系统的运行功率的具体方式，和向风电场发送发电功率调整指令的方式，实现了对制氢系统的利用风电场的弃风电能进行制氢的精确控制，有效提高了风能的利用率，并提高了风力发电的经济性。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本发明的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种风电制氢的控制方法，其特征在于，包括：
确定风电场是否存在弃风电能；
若存在，则获取所述风电场的弃风功率并根据所述弃风功率控制制氢系统的运行状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述弃风功率控制制氢系统的运行状态，包括：
若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统使用所述风电场的供电运行，并根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；和/或，
若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以所述最小运行功率运行。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率，包括：
若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统的运行功率为所述弃风功率；
若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统运行功率为所述额定运行功率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述弃风功率控制制氢系统的运行状态，包括：
获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量，并根据所述氢气储气量判断所述氢气存储罐是否充满；
若确定所述氢气存储罐未充满，则根据所述氢气储气量确定所述风电场的弃风功率中的可用弃风功率，并根据所述可用弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；
若确定所述氢气存储罐已充满，则控制所述制氢系统停止运行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量之后，所述方法还包括：
获取所述风电场在过去不同时间段的历史弃风功率，以及所述制氢系统在过去不同时间段的历史氢气需求量；
根据所述历史弃风功率预测所述风电场在当前时间段的弃风功率，以及，根据所述氢气储气量和所述历史氢气需求量预测所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量，并确定所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息；
根据所述风电场在当前时间段的弃风功率和所述电力需求信息，调整所述制氢系统的运行功率，以及，确定控制所述制氢系统是否切换至电网供电；和/或，向风电场发送包含所述电力需求信息的参考信息。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率之后，所述方法还包括：向所述风电场发送包含所述制氢系统的运行功率的反馈信息；
所述风电场的弃风功率根据所述风电场的并网功率及实时并网功率中的至少一个与所述风电场在当前风速下的理论最大发电功率确定；
在所述确定风电场是否存在弃风电能之后，所述方法还包括：若不存在，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行；或者/并且，
在预定时间段内，控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
7.一种风电制氢的控制装置，其特征在于，包括：
判断模块，用于确定风电场是否存在弃风电能；
第一控制模块，用于若确定风电场存在弃风电能，则获取所述风电场的弃风功率并根据所述弃风功率控制制氢系统的运行状态。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块包括：
功率控制单元，用于若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统使用所述风电场的供电运行，并根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；和/或，
制氢控制单元，用于若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以所述最小运行功率运行。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述功率控制单元包括：
第一功率控制子单元，用于若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统的运行功率为所述弃风功率；
第二功率控制子单元，用于若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统运行功率为所述额定运行功率。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块还包括：
储气量获取单元，用于获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量，并根据所述氢气储气量判断所述氢气存储罐是否充满；
所述功率控制单元还用于若确定所述氢气存储罐未充满，则根据所述氢气储气量确定所述风电场的弃风功率中的可用弃风功率，并根据所述可用弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；
所述制氢控制单元还用于若确定所述氢气存储罐已充满，则控制所述制氢系统停止运行。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块还包括：
历史数据获取单元，用于获取所述风电场在过去不同时间段的历史弃风功率，以及所述制氢系统在过去不同时间段的历史氢气需求量；
预测单元，用于根据所述历史弃风功率预测所述风电场在当前时间段的弃风功率，以及，根据所述氢气储气量和所述历史氢气需求量预测所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量，并确定所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息；
所述功率控制单元还用于根据所述风电场在当前时间段的弃风功率和所述电力需求信息，调整所述制氢系统的运行功率；
所述制氢控制单元还用于根据所述风电场在当前时间段的弃风功率和所述电力需求信息，确定控制所述制氢系统是否切换至电网供电；和/或，
参考信息发送单元，用于向风电场发送包含所述电力需求信息的参考信息。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块还包括反馈信息发送模块，用于向所述风电场发送包含所述制氢系统的运行功率的反馈信息；
所述风电场的弃风功率根据所述风电场的并网功率限值及所述风电场的实时并网功率中的至少一个与所述风电场在当前风速下的理论最大发电功率确定；
所述装置还包括：
第二控制模块，用于若确定风电场不存在弃风电能，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行；
第三控制模块，用于在预定时间段内，控制所述制氢系统切换至电网供电并以最小运行功率运行。
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