CN113930805A - 电制氢系统温度预测控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电制氢系统温度预测控制方法及装置。本公开通过未来电流信号预知未来电解槽温度变化趋势，从而确定下一时刻冷水阀阀门开度，可以消除变负载运行时的槽温超调，并且提高允许的温度设定值，提高电解制氢效率。本方案尤其适用于能够预先获知未来电流信号的场景，如调峰等，能够有效改善针对电解槽的温度控制动态性能以及提高制氢经济性。

Description

电制氢系统温度预测控制方法及装置

技术领域

本公开涉及电制氢系统温度控制领域，尤其涉及一种电制氢系统温度预测控制方法及一种电制氢系统温度预测控制装置。

背景技术

电制氢系统结构如图1所示，包含碱液和冷却水两个回路。在碱液回路上，电解槽内发生电解水反应，生成氢气(H₂)和氧气(O₂)。产物气体被循环的碱液带出电解槽，进入气体-碱液分离器。在分离器内，产物气体与碱液分离，气体从分离器上方离开电解系统，被后续环节利用或存储；碱液通过过滤器、循环泵后回流进入电解槽。

在碱性电解水制氢系统中，电解槽内发生电解水反应生成产物氢气和氧气。该电解反应释放大量热，为防止电解槽温度超限对隔膜造成损害，需利用冷却水回路对碱液降温。冷却水回路包括冷水机、冷水阀和置于分离器中的换热器(例如换热盘管)。从冷水机流出的冷却水经分离器内的换热器使碱液降温，碱液再回流到电解槽，从而间接控制电解槽温度。因此，电解槽温度控制可以通过改变冷水阀阀门开度实现，当冷水阀门开度增加时，冷却水流量增加，针对电解槽的降温效应提升；当冷水阀门开度减小时，冷却水流量降低，针对电解槽的温度效应，针对电解槽的降温效应降低。

目前电制氢系统的温度控制常采用PID控制器，基于当前电解槽的槽前温或槽后温误差来确定下一时刻冷却水阀门开度。图2(a)和图2(b)为传统PID温度控制器的结构示意图。其中，图2(a)为基于槽后温的PID温度控制器，图2(b)为基于槽前温的PID温度控制器。参考图1，槽前温通常指电解槽入口处碱液的温度T_s,in，也可认为是流出换热器的碱液的温度T_h，T_s,in＝T_h；槽后温通常指电解槽出口处碱液的温度T_s，也可以认为是进入换热器的碱液的温度T_h,in，T_s＝T_h,in。

上述传统PID控制器难以适应风电、光伏制氢等场景下的快速变负载工况，具体分析如下：

(1)对槽前温反馈控制，槽后温与负载耦合：电流大时槽后温高，而电流小时槽后温低。高槽均温有益于促进电解反应发生、提高电解效率，若槽前温设定值过低，将降低低负载下电解效率；而若槽前温设定值过高，高负载时槽后温易超限。

(2)对槽后温反馈控制，当电流突增导致槽后温升高时，水阀开度增加。然而从冷却水阀开度增加到槽后温下降存在较大延时，电解槽无法立刻被冷却，导致槽后温超调。另外，该延时也使得控制器稳定性差，运行中极易出现温度振荡。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种适应快速变负载工况的电制氢系统温控方法和装置。

本公开提出了一种电制氢系统温度预测控制方法，所述方法包括：

获取未来电流信号，所述未来电流信号指未来预定时间段内所述电制氢系统中电解槽的电解电流；

预测所述未来电流信号对应的所述电制氢系统的温度状态；

根据所述未来电流信号、所述未来电流信号对应的所述温度状态，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度。

在一种可能的实施方式中，所述温度状态包括所述电解槽的槽前温、所述电解槽的槽后温和所述电制氢系统中的冷却水回水温度。

在一种可能的实施方式中，预测所述未来电流信号对应的所述电制氢系统的温度状态，包括：

查找所述未来电流信号对应的离散状态矩阵，所述离散状态矩阵用于表征所述电解槽的电解电流和所述电制氢系统的温度状态之间的线性关系；

根据所述未来电流信号和所述未来电流信号对应的所述离散状态矩阵，预测所述未来电流信号对应的所述温度状态。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

基于电解槽能量方程、换热方程和流量方程构建所述电制氢系统的非线性温度模型；

基于所述非线性温度模型，得到当电解电流为I并且所述电制氢系统工作在稳态工况下的温度状态X_eq；

将所述非线性温度模型在稳态工况下的所述温度状态X_eq处线性化，建立所述电解槽的电解电流和所述电制氢系统的温度状态之间的线性关系；

将所述线性关系中各个变量的参数离散化，得到电解电流为I时对应的所述离散状态矩阵。

在一种可能的实施方式中，将所述非线性温度模型在稳态工况下的所述温度状态X_eq处线性化以建立如下线性关系：

其中，X表示所述电制氢系统的温度状态，Y表示所述冷水阀阀门开度，I表示所述电解电流，

为X的一阶导数，

A、B和E分别为所述线性关系中变量X、Y和I的参数，f表示在稳态工况下的所述非线性温度模型。

在一种可能的实施方式中，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度，包括：

根据所述电解电流和所述温度状态之间的线性关系和所述离散状态矩阵，设置第一约束条件；

根据所述冷水阀阀门开度范围，设置第二约束条件；

在所述第一约束条件和所述第二约束条件下，根据所述未来电流信号、所述未来电流信号对应的所述温度状态，确定下一时刻所述电制氢系统中的所述冷水阀阀门开度。

在一种可能的实施方式中，基于下列原则确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度：

所述电制氢系统的温度状态与期望的温度状态的差异与所述冷水阀阀门开度的改变量之和最小。

在一种可能的实施方式中，采用模型预测控制(MPC)确定下一时刻所述电制氢系统中的所述冷水阀阀门开度。

在一种可能的实施方式中，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度包括：

在约束条件下基于下列优化方程得到长度为N_p的控制向量ΔY_k+i|k：

其中，k表示当前时刻，i表示所述未来预定时间段内第i个时刻，N_p为预测步长，X_aim表示期望的温度状态，X_k+i|k表示预测的时刻k+i的温度状态，Y_k+i|k表示预测的时刻k+i的冷水阀阀门开度，Y_k+i-1|k表示预测的时刻k+i-1的冷水阀阀门开度，上标T表示矩阵转置，Q和W表示MPC控制中的参数矩阵，ΔY_k+i|k表示预测的从时刻k+i-1到时刻k+i的冷水阀阀门开度变化量；

基于下式确定k+1时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度Y_k+1：

Y_k+1＝Y_k+ΔY_k+1|k。

根据本公开的另一方面，提供了一种电制氢系统温度预测控制装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行上述方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。

根据本公开通过得到未来电流信号，并预测其对应的电制氢系统的温度状态，然后根据所述未来电流信号、对应的所述温度状态，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度。上述方案中，通过未来电流信号预知未来电解槽温度变化趋势，从而确定下一时刻冷水阀阀门开度，可以消除变负载运行时的槽温超调，并且提高允许的温度设定值，提高电解制氢效率。本方案尤其适用于能够预先获知未来电流信号的场景(如调峰等)，能够有效改善针对电解槽的温度控制动态性能以及提高制氢经济性。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出电制氢系统结构示意图。

图2(a)和图2(b)示出传统电制氢系统的PID温度控制器示意图。

图3示出根据本公开的实施例的电制氢系统温度预测控制方法的流程图。

图4示出根据本公开的示例性实施例的电制氢系统温度预测控制示意图。

图5(a)和图5(b)示出采用基于槽后温的PID温度控制器的电制氢系统温控仿真结果。

图6(a)和图6(b)示出根据本公开实施例的电制氢系统温度预测控制仿真结果。

图7示出根据本公开实施例的电子装置的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图3示出根据本公开的实施例的电制氢系统温度预测控制方法的流程图。如图3所示，该方法包括下列步骤302、304和306。

步骤302，获取未来电流信号，所述未来电流信号指未来预定时间段内所述电制氢系统中电解槽的电解电流。

在一个示例中，电网可向电制氢系统发送指令信号，告知未来一段时间内的供电信息，例如可将调峰信息等提前通知电制氢系统，电制氢系统由此获取未来电流信号。

步骤304，预测所述未来电流信号对应的所述电制氢系统的温度状态。

在一个示例中，所述温度状态可以包括所述电解槽的槽前温、所述电解槽的槽后温和所述电制氢系统中的冷却水回水温度。本公开中，在进行温控时考虑槽前温、槽后温和冷却水回水温度，可全面准确地反映整个电制氢系统的温度状况。

步骤306，根据所述未来电流信号、所述未来电流信号对应的所述温度状态以及所述电制氢系统的当前温度状态，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度。

上述方案中，通过未来电流信号预知未来电解槽温度变化趋势，从而确定下一时刻冷水阀阀门开度，可以消除变负载运行时的槽温超调，并且提高允许的温度设定值，提高电解制氢效率。本方案尤其适用于能够预先获知未来电流信号的场景(如调峰等)，能够有效改善针对电解槽的温度控制动态性能以及提高制氢经济性。

图4示出根据本公开的示例性实施例的电制氢系统温度预测控制示意图。如图所示，可先构建所述电制氢系统的非线性温度模型402。可基于电解槽能量方程、换热方程和流量方程构建所述电制氢系统的非线性温度模型402。

电解槽能量方程如下所示：

即电解槽的温度变化量与电解槽内总热能变化相关，热能变化量包括电解产热、环境散热、以及碱液从电解池中带走的热量。

换热方程：

流量方程：

v_c＝v_cmaxy。

上式中各个符号含义如下：

下标stack-电堆；h-热物流(碱液)；c-冷物流(冷却水)；

C-热容；C_p-单位质量热容；CP_flow-碱液热容流率(＝C_p×流量)；

T_s-槽后温；T_h-槽前温；T_c-冷却水回水温度；

T_s,in-电解槽入口处碱液温度，可认为等于T_h；T_h,in-进入换热器的碱液的温度，可认为等于T_s；

T_c,in-冷却水水温；

v_c-冷却水流量；v_h-碱液流量；y-冷水阀阀门开度；v_cmax-冷却水最大流量；

V_c-盘管内冷却水体积；V_h-分离器内碱液体积；

ρ-密度；k-传热系数；A-换热器换热面积；

R_h-热阻；R_h,stack-电堆热阻；R_h,sep-气液分离器热阻；

U-电压；I-电解电流；

U_th，热中性电阻，数值通常取1.48V；T_atm-环境温度。

联立上述电解槽能量方程、换热方程和流量方程，可得到电制氢系统的非线性温度模型402。

得到上述非线性温度模型402后，可在多个电流处，得到所述电制氢系统工作在稳态工况下的温度状态X_eq。

在本示例中，可定义电制氢系统的温度状态X＝[T_s,T_h,T_c]^T，冷却水阀门开度Y＝y，对于给定电流I，求解如下稳态方程，得到稳态工况下的温度状态X_eq：

f为稳态工况下上述非线性温度模型的表达形式。

在求解上式的过程中，电流I已知，可将槽后温T_h设为期望的槽后温，计算得到槽前温和冷却水回水温度，从而得到稳态工况下的温度状态X_eq。

将所述非线性温度模型在稳态工况下的所述温度状态X_eq处线性化，建立所述电解槽的电解电流和所述电制氢系统的温度状态之间的线性关系404。

在本示例中，可基于下式将所述非线性温度模型402在稳态工况下的所述温度状态X_eq处线性化：

其中，X表示所述电制氢系统的温度状态，Y表示所述冷水阀阀门开度，I表示所述电解电流，

为X的一阶导数，

A、B和E分别为所述线性关系中变量X、Y和I的参数，f表示在稳态工况下的所述非线性温度模型。

可通过零阶保持器将参数矩阵A、B、E离散化，得到电流I对应的离散状态矩阵

离散状态矩阵表406中存储了不同电流I对应的离散状态矩阵

离散状态矩阵

可表征所述电解槽的电解电流和所述电制氢系统的温度状态之间的线性关系。

上述402至406描述了本示例中得到离散状态矩阵表的过程。

在电制氢系统工作时，可根据电流指令信号408查找离散状态矩阵表406，得到未来预定时间段内电解电流对应的离散状态矩阵。

电流指令信号408和查找到的对应的离散状态矩阵可输入至MPC(ModelPredictive Control，模型预测控制)控制器410。MPC控制器410被配置为在当前时刻k求解下列优化方程：

即求解使

最小的控制向量ΔY_k+i|k，i＝0,1,…,N_p-1,

该优化方程的约束条件为：

其中，k表示当前时刻，i表示所述未来预定时间段内第i个时刻，N_p为预测步长，X_aim表示期望的温度状态，X_k+i|k表示预测的时刻k+i的温度状态，Y_k+i|k表示预测的时刻k+i的冷水阀阀门开度，Y_k+i-1|k表示预测的时刻k+i-1的冷水阀阀门开度，上标T表示矩阵转置，Q和W表示MPC控制中的参数矩阵，ΔY_k+i|k表示预测的从时刻k+i-1到时刻k+i的冷水阀阀门开度变化量，

为时刻k+i-1的电解电流对应的离散状态矩阵。

上述第一个约束条件为电解电流和温度状态之间的线性关系，用于预测未来电流信号对应的温度状态；第二个约束条件表示冷水阀阀门开度在[0,1]之间。

求解上述优化方程，可得到长度为N_p的控制向量ΔY_k+i|k。然后可基于下式确定k+1时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度Y_k+1：

Y_k+1＝Y_k+ΔY_k+1|k。

通过配置上述优化方程可以令从当前时刻k到未来的N_p个时刻点中电制氢系统的温控尽可能接近目标值，同时使控制代价尽可能小。

MPC控制器410向电制氢系统412发送冷水阀阀门开度控制信号，该控制信号使k+1时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度为Y_k+1，同时监测电制氢系统412的实时温度状态作为反馈。

以一天24小时的风电出力作为电解电流信号，图5(a)和图5(b)示出采用现有的基于槽后温的PID控制仿真结果，图6(a)和图6(b)示出根据本公开示例性实施例的MPC仿真结果。

图5(a)中实线表示槽后温，较为平坦的虚线段表示槽前温，起伏较大、中部出现明显波谷的虚线段表示电解电流；横坐标表示时间，以小时为单位，左侧纵坐标表示温度，以摄氏度为单位，右侧纵坐标表示电流值，以A(安培)为单位。图5(b)横坐标表示时间，以小时为单位；纵坐标表示冷水阀阀门开度。图6(a)和图6(b)的表示方式与图5(a)和图5(b)类似。

可以清楚地看出，根据本公开实施例的MP C控制能够更好地抑制变负载工况下的温度波动，提高允许的温度设定值，从而提高电解制氢效率。

图7是根据一示例性实施例示出的一种用于电制氢系统温度预测控制的装置800的框图。

参照图7，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (11)

1.一种电制氢系统温度预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取未来电流信号，所述未来电流信号指未来预定时间段内所述电制氢系统中电解槽的电解电流；

预测所述未来电流信号对应的所述电制氢系统的温度状态；

根据所述未来电流信号、所述未来电流信号对应的所述温度状态，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度状态包括所述电解槽的槽前温、所述电解槽的槽后温和所述电制氢系统中的冷却水回水温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预测所述未来电流信号对应的所述电制氢系统的温度状态，包括：

查找所述未来电流信号对应的离散状态矩阵，所述离散状态矩阵用于表征所述电解槽的电解电流和所述电制氢系统的温度状态之间的线性关系；

根据所述未来电流信号和所述未来电流信号对应的所述离散状态矩阵，预测所述未来电流信号对应的所述温度状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于电解槽能量方程、换热方程和流量方程构建所述电制氢系统的非线性温度模型；

基于所述非线性温度模型，得到当电解电流为I并且所述电制氢系统工作在稳态工况下的温度状态X_eq；

将所述非线性温度模型在稳态工况下的所述温度状态X_eq处线性化，建立所述电解槽的电解电流和所述电制氢系统的温度状态之间的线性关系；

将所述线性关系中各个变量的参数离散化，得到电解电流为I时对应的所述离散状态矩阵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述非线性温度模型在稳态工况下的所述温度状态X_eq处线性化以建立如下线性关系：

其中，X表示所述电制氢系统的温度状态，Y表示所述冷水阀阀门开度，I表示所述电解电流，

为X的一阶导数，

A、B和E分别为所述线性关系中变量X、Y和I的参数，f表示在稳态工况下的所述非线性温度模型。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度，包括：

根据所述电解电流和所述温度状态之间的线性关系和所述离散状态矩阵，设置第一约束条件；

根据所述冷水阀阀门开度范围，设置第二约束条件；

在所述第一约束条件和所述第二约束条件下，根据所述未来电流信号、所述未来电流信号对应的所述温度状态，确定下一时刻所述电制氢系统中的所述冷水阀阀门开度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于下列原则确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度：

所述电制氢系统的温度状态与期望的温度状态的差异与所述冷水阀阀门开度的改变量之和最小。

8.根据权利要求1至7中任意一者所述的方法，其特征在于，采用模型预测控制MPC确定下一时刻所述电制氢系统中的所述冷水阀阀门开度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定下一时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度包括：

在约束条件下基于下列优化方程得到长度为N_p的控制向量ΔY_k+i|k：

其中，k表示当前时刻，i表示所述未来预定时间段内第i个时刻，N_p为预测步长，X_aim表示期望的温度状态，X_k+i|k表示预测的时刻k+i的温度状态，Y_k+i|k表示预测的时刻k+i的冷水阀阀门开度，Y_k+i-1|k表示预测的时刻k+i-1的冷水阀阀门开度，上标T表示矩阵转置，Q和W表示MPC控制中的参数矩阵，ΔY_k+i|k表示预测的从时刻k+i-1到时刻k+i的冷水阀阀门开度变化量；

基于下式确定k+1时刻所述电制氢系统中的冷水阀阀门开度Y_k+1：

Y_k+1＝Y_k+ΔY_k+1|k。

10.一种电制氢系统温度预测控制装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1至9中任意一项所述的方法。

11.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至9中任意一项所述的方法。

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