CN115076595A - 一种用于加氢站的开关控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于用于加氢站的开关控制方法及系统，该方法包括：获取用于产生氢气的制氢设备的第一遥信数据、用于存取氢气的储氢设备的第二遥信数据和用于加氢的加氢设备的第三遥信数据；将所述第一遥信数据、所述第二遥信数据和所述第三遥信数据分别与预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围进行比对，根据比对结果判定所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备是否出现故障，以控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的关机或开机。本发明的技术方案通过对制氢设备、储氢设备和加氢设备的数据采集、存储、处理，以实现对加氢站系统的智能开关机。

Description

一种用于加氢站的开关控制方法及系统
技术领域
本发明涉及加氢站技术领域，具体而言，涉及一种用于加氢站的开关控制方法及系统。
背景技术
现有的加氢站中，一般主要包括制氢设备、储氢设备和加氢设备。其中制氢设备、储氢设备和加氢设备之间由多个变换单元连接构成，各个变换单元的输入侧接入电源端，输出侧并联后接入直流母线，以给用于制氢、储氢和加氢的设备供电。
制氢设备、储氢设备和加氢设备在开机或其他特定运行工况中，需要一个较为平稳的电压输入，以实现设备平稳可靠运行。
但是现有加氢站系统当中，在制氢设备开机之前，若制氢设备的液位低于或高于设定阈值，以及由于各个变换单元控制相对独立，均可作为电压过压或电流欠流等故障输出。若存在两个及以上的变换单元工作在电压过压或电流欠流输出模式，很容易导致系统失稳，从而无法实时实现加氢站设备开关的智能控制。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种用于用于加氢站的开关控制方法及系统，以对制加氢系统中的制氢、储氢和加氢设备进行监控，实现其智能开关机的控制方法。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种用于加氢站的开关控制方法，包括：
S1：获取用于产生氢气的制氢设备的第一遥信数据、用于存取氢气的储氢设备的第二遥信数据和用于加氢的加氢设备的第三遥信数据；
所述获取用于产生氢气的制氢设备的第一遥信数据包括：制氢变换单元以自检模式运行，以获取包含第一通信信息和所述制氢变换单元的输出端的电气参数；
所述获取用于存取氢气的储氢设备的第二遥信数据包括：所述储氢设备的液位数据、压力数据、温度数据以及第二通信信息；
所述获取用于加氢的加氢设备的第三遥信数据包括：所述加氢设备的压力数据、温度数据、体积数据、功率数据以及第三通信信息；
S2：将所述第一遥信数据、所述第二遥信数据和所述第三遥信数据分别与预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围进行比对，根据比对结果判定所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备是否出现故障，以控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的关机或开机。
进一步地，所述预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围包括：
在控制器内预先设置所述制氢设备在正常工作时其输出端电气参数的最高值和最低值之间的数值区域作为第一数值范围；
预先设置所述储氢设备在正常工作时液位最高值和最低值之间的第一数值区域、第一压力最高值和最低值之间的第二数值区域和第一温度最高值和最低值之间的第三数值区域作为第二数值范围；
预先设置所述加氢设备在正常工作时第二气体压力的最高值和最低值之间的第四数值区域、第二温度最高值和最低值之间的第五数值区域、氢气体积最高值和最低值之间的第六数值区域、气压功率的最高值和最低值之间的第七数值区域作为第三数值范围。
进一步地，所述根据比对结果判定所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备是否出现故障，以控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的关机或开机包括：
若所述电气参数处于所述第一数值范围内，则判定所述制氢设备未出现故障，向所述制氢变设备下发第一开机指令；
若所述电气参数未处于所述第一数值范围内，则判定所述制氢设备已出现第一故障信息；
若所述液位数据处于所述第二数值范围且所述第一压力数据处于所述第三数值范围且所述第一温度数据处于所述第四数值范围内，则判定所述储氢设备未出现故障，向所述储氢设备下发第二开机指令；
若所述液位数据未处于所述第二数值范围或者所述第一压力数据未处于所述第三数值范围或者所述第一温度数据未处于所述第四数值范围内，则判定所述储氢设备已出现第二故障信息；
若所述第二气体压力、所述第二温度、所述氢气体积和所述运行功率分别处于第四数值范围、第五数值范围、第六数值范围和第七数值范围内，则判定所述加氢设备未出现故障，向所述加氢设备下发第三开机指令；
若所述第二气体压力、所述第二温度、所述氢气体积和所述运行功率未分别处于第四数值范围、第五数值范围、第六数值范围和第七数值范围内，则判定所述加氢设备出现第三故障信息。
进一步地，还包括：
若判定所述制氢设备出现第一故障信息或所述储氢设备出现第二故障信息，则分别向所述制氢设备和所述储氢设备发送关机指令，以控制所述制氢设备和所述储氢设备关机；
若判定所述加氢设备出现第三故障信息，则向所述加氢设备发送关机指令，以控制所述加氢设备关机。
进一步地，还包括：
在所述制氢设备开机之前，若判定所述制氢变换单元出现第一故障信息，则向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机；
若判定所述制氢设备出现第一故障信息，则向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机。
进一步地，还包括：
在所述制氢变换单元和所述制氢设备运行过程中，若判定所述制氢变换单元出现第一故障信息，则先向所述制氢设备下发关机指令，以控制所述制氢设备关机，再向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机。
进一步地，还包括：
在所述制氢变换单元和所述制氢设备运行过程中，若判定所述制氢设备出现第一故障信息，则先向所述制氢设备下发关机指令，以控制所述制氢设备关机，再向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制制氢变换单元关机；
若判定所述制氢设备的所述第一通信信息出现故障，则向所述制氢变换单元和所述制氢设备的上一级干接点下发停机指令，以关机整个加氢站系统
本发明的第二目的在于提供一种加氢站系统，采用如上述所述的用于加氢站的开关控制方法，所述加氢站系统包括：控制器、制氢变换单元、制氢设备、储氢设备和加氢设备，
所述制氢变换单元与所述制氢设备连接，用于给所述制氢设备提供工作电源，所述控制器与所述制氢变换单元连接，用于控制所述制氢变换单元关机或开机，所述控制器分别与所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备电性连接，用于控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备关机或开机。
进一步地，还包括继电器逻辑控制装置，所述控制器通过所述继电器逻辑控制装置与所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备连接，以通过所述继电器逻辑控制装置控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的开机或者关机。
所述加氢站系统对于现有技术所具有的优势与上述用于用于加氢站的开关控制方法相同，在此不再赘述。
本发明的第三目的在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被控制器读取并运行时，实现如上述所述的加氢站的开关控制方法。
由于，计算机可读存储介质的技术方案至少包括上述加氢站的开关控制方法的全部技术方案，因此至少具有上述加氢站的开关控制方法的全部技术方案。
相对于现有技术，本发明所述的用于用于加氢站的开关控制方法具有以下有益效果：
制氢变换单元为制氢设备提供稳定的工作电源，首先，可在控制系统预先设置好制氢变换单元正常运行时的数值范围作为比对参照，以及预先设置好制氢设备、储氢设备和加氢设备在正常运行时的数值范围作为比对参照，在获取制氢设备的第一遥信数据、储氢设备的第二遥信数据和加氢设备的第三遥信数据之后，分别与所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围进行分析比对，从而判定制氢设备、储氢设备和加氢设备是否出现故障，若所述制氢设备、储氢设备和加氢设备没有出现故障，则分别控制所述制氢设备、储氢设备和加氢设备开机，从而实现对制氢设备、储氢设备和加氢设备的安全开机，若所述制氢变换单元和所述制氢设备出现故障，则分别控制所述制氢变换单元和所述制氢设备关机，防止因制氢变换单元或制氢设备出现故障而导致整个制加氢系统失稳，从而实现对制氢变换单元和制氢设备开关机的智能控制。
附图说明
图1为本发明实施例中用于加氢站的开关控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中加氢站的开关控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示，本发明实施例提供一种用于加氢站的开关控制方法，所述加氢站的开关控制方法包括：
S1：获取用于产生氢气的制氢设备的第一遥信数据、用于存取氢气的储氢设备的第二遥信数据和用于加氢的加氢设备的第三遥信数据；
所述获取用于产生氢气的制氢设备的第一遥信数据包括：制氢变换单元以自检模式运行，以获取包含第一通信信息和所述制氢变换单元的输出端的电气参数；
所述获取用于存取氢气的储氢设备的第二遥信数据包括：所述储氢设备的液位数据、压力数据、温度数据以及第二通信信息；
所述获取用于加氢的加氢设备的第三遥信数据包括：所述加氢设备的压力数据、温度数据、体积数据、功率数据以及第三通信信息；
S2：将所述第一遥信数据、所述第二遥信数据和所述第三遥信数据分别与预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围进行比对，根据比对结果判定所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备是否出现故障，以控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的关机或开机。
需要说明的是，获取制氢设备的数据获取分为两个阶段，分别为开机前的数据获取和运行过程中的数据获取；但是不管是开机前的数据获取还是运行过程中的数据获取，均需要预先在控制系统中设置所述制氢设备、储氢设备和加氢设备正常工作所要求的数值范围，然后分别获取制氢设备的第一遥信数据、储氢设备的第二遥信数据和制氢设备的第三遥信数据，随后将已经获取到的第一遥信数据、第二遥信数据和第三遥信数据存储至控制系统后台中，通过将所述第一遥信数据、第二遥信数据和第三遥信数据分别与控制系统后台实时库内预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围进行分析比对，若判定结果是未出现故障，则控制制氢设备、储氢设备和加氢设备开机或者继续运行，若判定结果是已出现故障，则控制所述制氢设备、储氢设备和加氢设备进行关机，从而防止因故障而导致系统失稳，以实现对制氢设备、储氢设备和加氢设设备开关机的实时智能控制。
具体地，在本发明的实施例当中，所述预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围包括：
在控制器内预先设置所述制氢设备在正常工作时其输出端电气参数的最高值和最低值之间的数值区域作为第一数值范围；
预先设置所述储氢设备在正常工作时液位最高值和最低值之间的第一数值区域、第一压力最高值和最低值之间的第二数值区域和第一温度最高值和最低值之间的第三数值区域作为第二数值范围；
预先设置所述加氢设备在正常工作时第二气体压力的最高值和最低值之间的第四数值区域、第二温度最高值和最低值之间的第五数值区域、氢气体积最高值和最低值之间的第六数值区域、气压功率的最高值和最低值之间的第七数值区域作为第三数值范围。
所述根据比对结果判定所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备是否出现故障，以控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的关机或开机包括：
若所述电气参数处于所述第一数值范围内，则判定所述制氢设备未出现故障，向所述制氢变设备下发第一开机指令；
若所述电气参数未处于所述第一数值范围内，则判定所述制氢设备已出现第一故障信息；
若所述液位数据处于所述第二数值范围且所述第一压力数据处于所述第三数值范围且所述第一温度数据处于所述第四数值范围内，则判定所述储氢设备未出现故障，向所述储氢设备下发第二开机指令；
若所述液位数据未处于所述第二数值范围或者所述第一压力数据未处于所述第三数值范围或者所述第一温度数据未处于所述第四数值范围内，则判定所述储氢设备已出现第二故障信息；
若所述第二气体压力、所述第二温度、所述氢气体积和所述运行功率分别处于第四数值范围、第五数值范围、第六数值范围和第七数值范围内，则判定所述加氢设备未出现故障，向所述加氢设备下发第三开机指令；
若所述第二气体压力、所述第二温度、所述氢气体积和所述运行功率未分别处于第四数值范围、第五数值范围、第六数值范围和第七数值范围内，则判定所述加氢设备出现第三故障信息。
具体地，在本发明的实施例当中，所述加氢站的开关控制方法还包括：
若判定所述制氢设备出现第一故障信息或所述储氢设备出现第二故障信息，则分别向所述制氢设备和所述储氢设备发送关机指令，以控制所述制氢设备和所述储氢设备关机；
若判定所述加氢设备出现第三故障信息，则向所述加氢设备发送关机指令，以控制所述加氢设备关机。
具体地，在本发明的实施例当中，所述加氢站的开关控制方法还包括：
在所述制氢设备开机之前，若判定所述制氢变换单元出现第一故障信息，则向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机；
若判定所述制氢设备出现第一故障信息，则向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机。
具体地，在本发明的实施例当中，所述加氢站的开关控制方法还包括：
在所述制氢变换单元和所述制氢设备运行过程中，若判定所述制氢变换单元出现第一故障信息，则先向所述制氢设备下发关机指令，以控制所述制氢设备关机，再向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机。
具体地，在本发明的实施例当中，所述加氢站的开关控制方法还包括：
在所述制氢变换单元和所述制氢设备运行过程中，若判定所述制氢设备出现第一故障信息，则先向所述制氢设备下发关机指令，以控制所述制氢设备关机，再向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制制氢变换单元关机；
若判定所述制氢设备的所述第一通信信息出现故障，则向所述制氢变换单元和所述制氢设备的上一级干接点下发停机指令，以关机整个加氢站系统。
结合图2所示，本发明实施例还提供一种加氢站系统，所述加氢站系统包括：控制器、制氢变换单元、制氢设备、储氢设备和加氢设备，
所述制氢变换单元与所述制氢设备连接，用于给所述制氢设备提供工作电源，所述控制器与所述制氢变换单元连接，用于控制所述制氢变换单元关机或开机，所述控制器分别与所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备电性连接，用于控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备关机或开机。
在上述实施例中，储氢设备与制氢设备连接，用于存储制氢设备产生的氢气，其中，储氢装置为储氢罐。
加氢设备还包括气压传感器、氢气纯度传感器和功率检测装置，气压传感器和氢气纯度传感器均安装于储氢罐上，用于分别检测储氢罐的气压数据和氢气浓度数据。
需要说明的是，控制器可以为一台计算机，还可以为多台计算机；当控制器为多台时，如为三台时，控制器可包括作为通讯设备的工控机一、作为实时库的工控机二和作为处理单元的PC机。
具体地，在本发明的实施例当中，所述加氢站系统还包括继电器逻辑控制装置，所述控制器通过所述继电器逻辑控制装置与所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备连接，以通过所述继电器逻辑控制装置控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的开机或者关机。
在本发明的另一个实施例中，还包括一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被控制器读取并运行时，实现如上述所述的用于加氢站的开关控制方法。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于加氢站的开关控制方法，其特征在于，包括：
S1：获取用于产生氢气的制氢设备的第一遥信数据、用于存取氢气的储氢设备的第二遥信数据和用于加氢的加氢设备的第三遥信数据；
所述获取用于产生氢气的制氢设备的第一遥信数据包括：制氢变换单元以自检模式运行，以获取包含第一通信信息和所述制氢变换单元的输出端的电气参数；
所述获取用于存取氢气的储氢设备的第二遥信数据包括：所述储氢设备的液位数据、压力数据、温度数据以及第二通信信息；
所述获取用于加氢的加氢设备的第三遥信数据包括：所述加氢设备的压力数据、温度数据、体积数据、功率数据以及第三通信信息；
S2：将所述第一遥信数据、所述第二遥信数据和所述第三遥信数据分别与预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围进行比对，根据比对结果判定所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备是否出现故障，以控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的关机或开机。
2.根据权利要求1中所述的用于加氢站的开关控制方法，其特征在于，所述预设的所述制氢设备、储氢设备和加氢设备的数值范围包括：
在控制器内预先设置所述制氢设备在正常工作时其输出端电气参数的最高值和最低值之间的数值区域作为第一数值范围；
预先设置所述储氢设备在正常工作时液位最高值和最低值之间的第一数值区域、第一压力最高值和最低值之间的第二数值区域和第一温度最高值和最低值之间的第三数值区域作为第二数值范围；
预先设置所述加氢设备在正常工作时第二气体压力的最高值和最低值之间的第四数值区域、第二温度最高值和最低值之间的第五数值区域、氢气体积最高值和最低值之间的第六数值区域、气压功率的最高值和最低值之间的第七数值区域作为第三数值范围。
3.根据权利要求2中所述的用于加氢站的开关控制方法，其特征在于，所述根据比对结果判定所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备是否出现故障，以控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的关机或开机包括：
若所述电气参数处于所述第一数值范围内，则判定所述制氢设备未出现故障，向所述制氢变设备下发第一开机指令；
若所述电气参数未处于所述第一数值范围内，则判定所述制氢设备已出现第一故障信息；
若所述液位数据处于所述第二数值范围且所述第一压力数据处于所述第三数值范围且所述第一温度数据处于所述第四数值范围内，则判定所述储氢设备未出现故障，向所述储氢设备下发第二开机指令；
若所述液位数据未处于所述第二数值范围或者所述第一压力数据未处于所述第三数值范围或者所述第一温度数据未处于所述第四数值范围内，则判定所述储氢设备已出现第二故障信息；
若所述第二气体压力、所述第二温度、所述氢气体积和所述运行功率分别处于第四数值范围、第五数值范围、第六数值范围和第七数值范围内，则判定所述加氢设备未出现故障，向所述加氢设备下发第三开机指令；
若所述第二气体压力、所述第二温度、所述氢气体积和所述运行功率未分别处于第四数值范围、第五数值范围、第六数值范围和第七数值范围内，则判定所述加氢设备出现第三故障信息。
4.根据权利要求3中所述的用于加氢站的开关控制方法，其特征在于，还包括：
若判定所述制氢设备出现第一故障信息或所述储氢设备出现第二故障信息，则分别向所述制氢设备和所述储氢设备发送关机指令，以控制所述制氢设备和所述储氢设备关机；
若判定所述加氢设备出现第三故障信息，则向所述加氢设备发送关机指令，以控制所述加氢设备关机。
5.根据权利要求4中所述的用于加氢站的开关控制方法，其特征在于，还包括：在所述制氢设备开机之前，若判定所述制氢变换单元出现第一故障信息，则向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机；
若判定所述制氢设备出现第一故障信息，则向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机。
6.根据权利要求5中所述的用于加氢站的开关控制方法，其特征在于，还包括：
在所述制氢变换单元和所述制氢设备运行过程中，若判定所述制氢变换单元出现第一故障信息，则先向所述制氢设备下发关机指令，以控制所述制氢设备关机，再向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制所述制氢变换单元关机。
7.根据权利要求6中所述的用于加氢站的开关控制方法，其特征在于，还包括：
在所述制氢变换单元和所述制氢设备运行过程中，若判定所述制氢设备出现第一故障信息，则先向所述制氢设备下发关机指令，以控制所述制氢设备关机，再向所述制氢变换单元下发关机指令，以控制制氢变换单元关机；
若判定所述制氢设备的所述第一通信信息出现故障，则向所述制氢变换单元和所述制氢设备的上一级干接点下发停机指令，以关机整个加氢站系统。
8.一种加氢站系统，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的用于加氢站的开关控制方法，所述加氢站系统包括：控制器、制氢变换单元、制氢设备、储氢设备和加氢设备，
所述制氢变换单元与所述制氢设备连接，用于给所述制氢设备提供工作电源，所述控制器与所述制氢变换单元连接，用于控制所述制氢变换单元关机或开机，所述控制器分别与所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备电性连接，用于控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备关机或开机。
9.根据权利要求8中所述的加氢站系统，其特征在于，还包括继电器逻辑控制装置，所述控制器通过所述继电器逻辑控制装置与所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备连接，以通过所述继电器逻辑控制装置控制所述制氢设备、所述储氢设备和所述加氢设备的开机或者关机。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被控制器读取并运行时，实现如权利要求1至7任一项所述的用于加氢站的开关控制方法。
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