CN116742687A - 制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116742687A CN116742687A CN202210200284.3A CN202210200284A CN116742687A CN 116742687 A CN116742687 A CN 116742687A CN 202210200284 A CN202210200284 A CN 202210200284A CN 116742687 A CN116742687 A CN 116742687A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen production
- module
- power
- power generation
- maximum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 677
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 677
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 668
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 582
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 394
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 233
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/02—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/40—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation wherein a plurality of decentralised, dispersed or local energy generation technologies are operated simultaneously
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本公开涉及一种制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备。所述方法包括:确定所述制氢模块当前时刻的制氢需求状态;在所述制氢需求状态为有制氢需求时,确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与所述制氢模块的最大制氢功率的大小关系;在所述第一和值大于或者等于所述最大制氢功率时,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。采用本公开的这种方式,可以提高制氢系统稳定性以及改善资源浪费。
Description
技术领域
本公开涉及新能源制氢技术领域,具体地,涉及一种制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
风力发电和光伏发电具有成本低、资源丰富等优点,是当前新能源发电的主要来源。为了解决风力发电和光伏发电的间歇性和不确定性,带来的制氢系统不稳定以及资源浪费的问题,相关技术中,可以在制氢系统中增加储能模块,以改善上述问题。
然而,在制氢系统中增加储能模块的方式,依然存在资源浪费的问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备,以解决相关技术中存在的问题。
为了实现上述目的,本公开实施例的第一部分提供一种制氢系统控制方法,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、制氢模块、储能模块以及电网,所述方法包括:
确定所述制氢模块当前时刻的制氢需求状态;
在所述制氢需求状态为有制氢需求时,确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与所述制氢模块的最大制氢功率的大小关系;
在所述第一和值大于或者等于所述最大制氢功率时,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,所述基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块放电回馈所述电网,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
可选地,所述方法还包括:
在所述第一和值小于所述最大制氢功率时,确定第一和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系;
在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且所述当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及所述储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于所述最小制氢功率时,基于所述储能模块的荷电状态,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,所述基于所述储能模块的荷电状态,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述储能模块的荷电状态大于或者等于第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块以最大输出功率进行放电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行;
在所述储能模块的荷电状态小于所述第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
可选地,所述方法还包括:
在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且第三和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
可选地,所述方法还包括:
在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及所述第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,所述基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及所述第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行制氢;
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
可选地,所述方法还包括:
在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,且所述第二和值小于所述最大制氢功率时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率的之和进行制氢。
可选地,所述方法还包括:
在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第三预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以小于当前时刻的最大发电功率运行;
在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值时,基于所述第二和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,所述基于所述第二和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述第二和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电;
在所述第二和值大于或者等于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以小于所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电。
可选地,所述方法还包括:
基于预先训练的发电功率预测模型,预测得到下一时刻的所述最大风力发电功率和所述最大光伏发电功率。
本公开实施例的第二部分提供一种制氢系统控制装置,该制氢系统包括所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、制氢模块、储能模块以及电网,所述装置包括:
制氢需求状态确定模块,用于确定所述制氢模块当前时刻的制氢需求状态;
第一大小关系确定模块,用于在所述制氢需求状态为有制氢需求时,确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与所述制氢模块的最大制氢功率的大小关系;
第一控制模块,用于在所述第一和值大于或者等于所述最大制氢功率时,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第一控制模块包括:
第一控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块放电回馈所述电网,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
第二控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
第三控制子模块,用于在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
第四控制子模块,用于在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
可选地,装置还包括:
第二大小关系确定模块,用于在所述第一和值小于所述最大制氢功率时,确定第一和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系;
第二控制模块,用于在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且所述当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及所述储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于所述最小制氢功率时,基于所述储能模块的荷电状态,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第二控制模块包括:
第五控制子模块,用于在所述储能模块的荷电状态大于或者等于第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块以最大输出功率进行放电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行;
第六控制子模块,用于在所述储能模块的荷电状态小于所述第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
可选地,装置还包括:
第三控制模块,用于在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且第三和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
可选地,装置还包括:
第四控制模块,用于在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及所述第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第四控制模块包括:
第七控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行制氢;
第八控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
可选地,装置还包括:
第五控制模块,用于在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,且所述第二和值小于所述最大制氢功率时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率的之和进行制氢。
可选地,装置还包括:
第六控制模块,用于在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第三预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以小于当前时刻的最大发电功率运行;
第七控制模块,用于在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值时,基于所述第二和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第七控制模块包括:
第九控制子模块,用于在所述第二和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电;
第十控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以小于所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电。
可选地,装置还包括:
预测模块,用于基于预先训练的发电功率预测模型,预测得到下一时刻的所述最大风力发电功率和所述最大光伏发电功率。
本公开实施例的第三部分提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一部分中任一项所述方法的步骤。
本公开实施例的第四部分提供一种电子设备,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现第一部分中任一项所述方法的步骤。
采用上述技术方案,至少能够达到如下的有益技术效果:
由于同时考虑了当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值,以及下一时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第二和值,因此可以结合更加全面的信息来对制氢系统中的功能模块进行控制,使得对制氢系统中的功能模块的控制更加合理,进一步提高制氢系统稳定性以及改善资源浪费。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种制氢系统的拓扑结构图。
图2是根据本公开一示例性实施例示出的另一种制氢系统控制方法的流程图。
图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种有制氢需求时制氢系统控制方法的流程示意图。
图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种无制氢需求时制氢系统控制方法的流程示意图。
图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种制氢系统控制装置的框图。
图6是根据本公开一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
如图1所示,为相关技术中的一种直流微网制氢系统的拓扑结构图,该新能源制氢系统包括风力发电模块1、光伏发电模块3、储能模块5、水电解制氢模块7以及电网(图中未示出),风力发电模块1通过风电用整流器2连接特定电压(±600或者±1100V等)直流母线连接并作为新能源发电端供电,光伏发电模块3、储能模块5和水电解制氢模块7分别通过直流变流器4、直流变流器6、直流变流器8与特定电压直流母线连接,该特定电压直流母线通过并网模块9连接电网实现直流微网制氢系统的并网运行或孤网运行。利用风力发电模块1、光伏发电模块3以及储能模块5以满足各种工况下高效不间断制氢。
其中,在风光资源不足情况下,风力发电模块、光伏发电模块发电不足以满足制氢负荷需要时,储能模块进行放电配合为水电解制氢模块供电。储能系统可改善系统电能质量,平抑波动,稳定电能输出,并参与调峰提高系统供电可靠性。在孤网运行时,储能系统为特定电压直流母线提供电压支撑,保证制氢系统稳定运行。
相关技术中,储能系统主要作用是根据现阶段的风力发电以及光伏发电情况,调整自身的功率输出,以配合风力发电模块以及光伏发电模块来保证制氢系统稳定性,然而,仅根据现阶段的风力发电以及光伏发电情况对储能模块的功率进行调整,忽略了下一时刻的条件对当前时刻的制氢系统稳定性以及资源浪费问题的影响,从而使得相关技术中的在制氢系统中增加储能模块的方式对制氢系统稳定性以及资源浪费问题的改善效果不佳。
有鉴于此,本公开实施例提供一种制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备,以解决上述问题。
请参阅图2,图2是根据本公开一示例性实施例示出的一种制氢系统控制方法的流程图,该方法可以应用于如图1所示的制氢系统,如图2所示,该制氢系统控制方法包括以下步骤:
S210,确定制氢模块当前时刻的制氢需求状态。
本公开实施例中,制氢模块可以是如图1所示的拓扑结构中的水电解制氢模块。
本公开实施例中,制氢需求状态可以包括有制氢需求以及无制氢需求两种状态。
在一些实施方式中,可以根据制氢罐的当前容量来确定制氢模块当前时刻的制氢需求状态。可选地,当制氢罐的当前容量大于或者等于或者等于预设的容量阈值时,可以确定制氢模块当前时刻的制氢需求状态为无制氢需求,而当制氢罐的当前容量小于预设的容量阈值时,可以确定制氢模块当前时刻的制氢需求状态为无制氢需求。示例性地,容量阈值可以是制氢罐满容量的95%,又或者还可以是90%等容量百分比,根据实际需要而设置。
S220,在制氢需求状态为有制氢需求时,确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与制氢模块的最大制氢功率的大小关系。
本公开实施例中,当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率分别可以根据实际测量并根据测量参数计算获得。制氢模块的最大制氢功率可以根据制氢系统的设计参数获得。
本公开实施例中,下一个时刻与当前时刻可以是间隔设定时间段之后的一个时刻,例如,当前时刻与下一个时刻之间可以相隔半小时,也可以相隔1小时、2小时、3小时等。
S230,在第一和值大于或者等于最大制氢功率时,基于最大制氢功率、储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
其中,荷电状态也可以理解简称为SOC(State of charge),表示电池剩余电量占电池额定容量的百分比。
在一些实施方式中,可以基于预先训练的发电功率预测模型,预测得到下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率,进而再计算下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值。
其中,预先训练的发电功率预测模型可以通过以下过程构建:
首先进行准确细致的调研,实现风光发电历史数据资料的获取和甄选,接着,对历史风光发电资料进行加工处理,接着对风光发电数据进行预处理,主要包括归一化、平稳化以及对缺失数据进行插值等处理,针对异常数据目前主要处理方法有水平处理和垂直处理两种模式,最后,便可以根据预处理后的风光发电数据构建发电功率预测模型,以实现对下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率进行预测。
本公开实施例中,在制氢需求为有制氢需求时,可以先计算当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值,并确定该第一和值与制氢模块的最大制氢功率的大小关系,若第一和值大于或者等于最大制氢功率,则可以基于最大制氢功率、储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
采用上述方法,由于同时考虑了当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值,以及下一时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第二和值,因此可以结合更加全面的信息来对制氢系统中的功能模块进行控制,使得对制氢系统中的功能模块的控制更加合理,进一步提高制氢系统稳定性以及改善资源浪费。
在一些实施方式中,基于最大制氢功率、储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,可以包括以下步骤:
在第二和值大于或者等于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块放电回馈电网,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在第二和值大于或者等于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块进行充电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在第二和值小于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最大制氢功率制氢,控制储能模块停机,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在第二和值小于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最大制氢功率制氢,控制储能模块进行充电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
本公开实施例中,当在制氢需求状态为有制氢需求,且第一和值大于或者等于最大制氢功率,且第二和值大于或者等于最大制氢功率时,说明当前时刻以及下一时刻均能够迅速制得氢气,从而,不必担心在下一时刻时可能存在制氢不足的情况,因此,在当前时刻时可以控制制氢模块以最小制氢功率进行制氢,从而在当前时刻可以从制氢流程中节约出更多的电能。在节约出电能之后,本公开实施例中,可以进一步考虑储能模块的荷电状态,若荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值,则说明储能模块不需要电能,即不需要对储能模块进行充电,而是可以将节约出的电能用于回馈电网,以回收并节约电力资源,例如,可以通过控制储能模块放电的方式回馈电网,若荷电状态小于第一预设荷电阈值,为了保证后续储能模块能够正常使用,则可以优先将节约出的电能用于对储能模块进行充电。
本公开实施例中,当在制氢需求状态为有制氢需求,且第一和值大于或者等于最大制氢功率,且第二和值小于最大制氢功率时,说明在下一时刻不能够迅速制得氢气,从而,下一时刻可能存在制氢不足的情况,因此,在当前时刻时可以控制制氢模块以最大制氢功率进行制氢,以使得氢气能够迅速累积,即使在下一时刻制氢能力不足的情况下也能够保证足够的氢气总量。此外,本公开实施例中,同样可以进一步考虑储能模块的荷电状态,若荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值,则说明储能模块不需要电能,不需要对储能模块进行充电,同时,由于当前时刻是以制氢模块的最大制氢功率进行制氢,剩余的电能可能较低,因此,出于各方面经济成本考虑,这种情况下,可以不再将可能剩余的电能回馈电网,因此,可以控制储能模块停机,若荷电状态小于第一预设荷电阈值,为了保证后续储能模块能够正常使用,则同样可以优先将节约出的电能用于对储能模块进行充电。
同时,在上述四种情况下,为了能够产生出更多的电能,可以控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。此外,由于风力发电模块与光伏发电模块产生的电能已经够用,因此,不需要进行并网供电,也即不需要电网接入进行供电。
在一些实施方式中,在确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与制氢模块的最大制氢功率的大小关系之后,也可能存在第一和值小于最大制氢功率的情况,这种情况下,本公开实施例的制氢系统控制方法还可以包括以下步骤:
在第一和值小于最大制氢功率时,确定第一和值与制氢模块的最小制氢功率的大小关系;在第一和值小于最小制氢功率,且当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于最小制氢功率时,基于储能模块的荷电状态,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
本公开实施例中,当在制氢需求状态为有制氢需求,且第一和值小于最大制氢功率,并且第一和值也小于最小制氢功率时,说明在当前时刻风力发电模块以及光伏发电模块产生的电能已经不够满足最低的制氢需求了,此时,为了节约供电成本,可以优先考虑将储能模块接入进行供电,因此,可以接着判断当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于最小制氢功率,若第三和值大于或者等于最小制氢功率,则说明储能模块提供的备用电能是可以维持最低制氢需求的,可以考虑将储能模块的电能用于制氢,然而,进一步考虑到储能模块的安全性,避免将低电量的储能模块接入工作,因此,可以进一步基于储能模块的荷电状态,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
在一些实施方式中,基于储能模块的荷电状态,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在储能模块的荷电状态大于或者等于第二预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块以最大输出功率进行放电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行;
在储能模块的荷电状态小于第二预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块停机,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制制氢系统获取电网的电能。
本公开实施例中,可以判断储能模块的荷电状态是否大于或者等于第二预设荷电阈值,当储能模块的荷电状态大于或者等于第二预设荷电阈值时,可以控制储能模块以最大输出功率进行放电,支持制氢需求,当储能模块的荷电状态小于第二预设荷电阈值时,则为了避免储能模块电量过低,便不使用储能模块进行供电,此时,可以控制储能模块停机,并将电网接入以提供电能。此外,考虑到不管是储能模块提供电能还是电网提供电能,相较于风力发电模块以及光伏发电模块提供电能成本较大,因此,在第一和值小于最大制氢功率以及最小制氢功率时,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以尽可能产生更多的电能,以及控制制氢模块以最小制氢功率制氢,以降低成本。
在一些实施方式中,在确定第一和值与制氢模块的最小制氢功率的大小关系之后,也可能存在第一和值大于或者等于最小制氢功率的情况,这种情况下,本公开实施例的制氢系统控制方法还可以包括以下步骤:
在第一和值大于或者等于最小制氢功率,基于最大制氢功率、储能模块的荷电状态以及第二和值,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
本公开实施例中,当在制氢需求状态为有制氢需求,且第一和值小于最大制氢功率,且大于或者等于最小制氢功率时,说明在当前时刻风力发电模块以及光伏发电模块产生的电能可以满足最低的制氢需求,这种情况下,可以基于最大制氢功率、储能模块的荷电状态以及第二和值,同样地,由于同时考虑了当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值,以及下一时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第二和值,因此可以结合更加全面的信息来对制氢系统中的功能模块进行控制,使得对制氢系统中的功能模块的控制更加合理,进一步提高制氢系统稳定性以及改善资源浪费。
在一些实施方式中,基于最大制氢功率、储能模块的荷电状态以及第二和值,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,可以包括以下步骤:
在第二和值大于或者等于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制储能模块停机,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制制氢模块以风力发电模块与光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行制氢;
在第二和值大于或者等于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块进行充电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
本公开实施例中,当在制氢需求状态为有制氢需求,且第一和值小于最大制氢功率,且第二和值大于或者等于最大制氢功率时,说明在当前时刻可以满足最低制氢需求,但是不能迅速制得氢气,而在下一时刻可以迅速制得氢气,这种情况下,当前时刻的制氢功率可以进一步根据储能模块的荷电状态进行确定。
具体地,若储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值,说明储能模块不需要进行充电,因此,风力发电模块以及光伏发电模块产生的电能能够全部用于制氢模块进行制氢,因此,可以控制制氢模块以最大制氢功率进行制氢,同时,由于当前时刻以及下一时刻的制氢总量是能够得到满足的,因此,也不需要储能模块进行供电,可以控制储能模块停机。若储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值,说明储能模块需要进行充电,并且由于下一时刻可以迅速制得氢气,即使在当前时刻以最小制氢功率进行制氢,在下一时刻时,也能够迅速制氢而达到相同的氢气总量,因此,可以在当前时刻控制制氢模块以最小制氢功率制氢,而将风力发电模块以及光伏发电模块产生的电能的剩余部分用于储能模块进行充电。
同时,在上述两种情况下,为了能够产生出更多的电能,可以控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。此外,由于风力发电模块与光伏发电模块产生的电能已经够用,因此,不需要进行并网供电,也即不需要电网接入进行供电。
在一些实施方式中,在确定第一和值与制氢模块的最小制氢功率的大小关系之后,也可能存在第一和值大于或者等于最小制氢功率的情况,且第二和值小于最大制氢功率的情况,这种情况下,本公开实施例的制氢系统控制方法还可以包括以下步骤:
在第一和值大于或者等于最小制氢功率,且第二和值小于最大制氢功率时,控制储能模块停机,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制制氢模块以风力发电模块与光伏发电模块当前时刻的最大发电功率的之和进行制氢。
本公开实施例中,由于第一和值小于最大制氢功率,大于或者等于最小制氢功率,且第二和值小于最大制氢功率,说明在当前时刻以及下一时刻能满足最低的制氢需求,这种情况下,为了使得资源成本最低,可以考虑不借助电网以及储能模块的电能进行制氢,从而可以控制储能模块停机,并且通过控制风力发电模块以及光伏发电模块均以最大发电功率进行运行,以产生更多的电能,同时控制制氢模块以风力发电模块与光伏发电模块当前时刻的最大发电功率的之和进行制氢,以将全部的电能用于制氢,尽可能产生更多的氢气。
在一些实施方式中,制氢模块当前时刻的制氢需求状态也可以是无制氢需求,这种情况下,本公开实施例的制氢系统控制方法还可以包括以下步骤:
在制氢需求状态为无制氢需求,且储能模块的荷电状态大于或者等于第三预设荷电阈值时,控制制氢模块以不制氢功率运行,控制储能模块停机,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以小于当前时刻的最大发电功率运行;
在制氢需求状态为无制氢需求,且储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值时,基于第二和值与制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制
本公开实施例中,在制氢需求状态为无制氢需求时,考虑到制氢系统频繁停机开机成本较大,因此,可以考虑控制制氢系统以不制氢功率运行,从而保持制氢系统处于持续开机状态,此外,可以通过进一步判断当前时刻的储能模块的荷电状态是否大于或者等于第三预设荷电阈值来决定储能模块的工作状态。
具体地,若储能模块的荷电状态大于或者等于第三预设荷电阈值,则储能模块不需要进行充电,可以控制储能模块停机,此外,由于制氢系统需要的电能较少,同时,储能模块也不需要进行充电,因此,可以控制风力发电模块与光伏发电模块均以小于当前时刻的最大发电功率运行,即控制风力发电模块与光伏发电模块限功率运行。
若储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值,则储能模块可以进行充电,此时,可以进一步基于第二和值与制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
具体地,若第二和值小于制氢模块的最小制氢功率,则控制制氢系统以不制氢功率运行,同时控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制储能模块以风力发电模块和光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和运行,以迅速充电。若第二和值大于或者等于制氢模块的最小制氢功率,则可以控制制氢系统以不制氢功率运行,同时控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制储能模块以风力发电模块和光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和运行。
此外,考虑到风力发电模块或者光伏发电模块可能是其他单位的,大功率使用其他单位的风力发电模块或者光伏发电模块同样可能使得成本增加,因此,在一些实施方式中,在无制氢需求,且储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值,且第二和值大于或者等于模块的最小制氢功率时,可以考虑控制本单位的风力发电模块或者光伏发电模块以最大发电功率运行,以及控制其他单位的风力发电模块或者光伏发电模块以小于最大发电功率运行,即限功率运行。如此,可以减小从其他单位调度使用电力资源的成本,降低总成本。
在一种示例性的实施方式中,上述实施例中的第一预设荷电阈值可以设置为额定电量的80%,第一预设荷电阈值可以设置为额定电量的20%,第一预设荷电阈值可以设置为额定电量的90%。
结合图3以及图4所示,下面分别以一个完整的流程示意图来对本公开实施例的制氢系统控制方法分别在有制氢需求以及无制氢需求时的流程进行说明。
如图3所示:
在有制氢需求时,且判断当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值大于或者等于制氢模块的最大制氢功率,且判断下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值大于或者等于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块放电回馈电网,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行。
在有制氢需求时,且判断当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值大于或者等于制氢模块的最大制氢功率,且判断第二和值大于或者等于最大制氢功率,且储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块进行充电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行。
在有制氢需求时,且判断当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值大于或者等于制氢模块的最大制氢功率,且判断第二和值小于最大制氢功率,且判断储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最大制氢功率制氢,控制储能模块停机,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行。
在有制氢需求时,且判断当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值大于或者等于制氢模块的最大制氢功率,且判断第二和值小于最大制氢功率,且判断储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最大制氢功率制氢,控制储能模块进行充电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
在有制氢需求时,且判断第一和值小于最大制氢功率,且判断第一和值小于最小制氢功率,且判断当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于最小制氢功率,且判断储能模块的荷电状态大于或者等于第二预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块以最大输出功率进行放电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
在有制氢需求时,且判断第一和值小于最大制氢功率,且判断第一和值小于最小制氢功率,且判断当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于最小制氢功率,且判断储能模块的荷电状态小于第二预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块停机,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制制氢系统获取电网的电能。
在有制氢需求时,且判断第一和值小于最大制氢功率,且判断第一和值小于最小制氢功率,且判断第三和值小于最小制氢功率时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块停机,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制制氢系统获取电网的电能。
在有制氢需求时,且判断第一和值小于最大制氢功率,且判断第一和值大于或者等于最小制氢功率,且判断第二和值大于或者等于最大制氢功率,且判断储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制储能模块停机,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制制氢模块以风力发电模块与光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行制氢。
在有制氢需求时,且判断第一和值小于最大制氢功率,且判断第一和值大于或者等于最小制氢功率,且判断第二和值大于或者等于最大制氢功率,且判断储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制制氢模块以最小制氢功率制氢,控制储能模块进行充电,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
在有制氢需求时,且判断第一和值小于最大制氢功率,且判断第一和值大于或者等于最小制氢功率,且判断第二和值小于最大制氢功率时,控制储能模块停机,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制制氢模块以风力发电模块与光伏发电模块当前时刻的最大发电功率的之和进行制氢。
如图4所示:
在无制氢需求时,且判断储能模块的荷电状态大于或者等于第三预设荷电阈值时,控制制氢模块以不制氢功率运行,控制储能模块停机,以及控制风力发电模块与光伏发电模块均以小于当前时刻的最大发电功率运行。
在无制氢需求时,且判断储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值,且判断第二和值小于最小制氢功率时,控制制氢系统以不制氢功率运行,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,控制储能模块以风力发电模块和光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和运行。
在无制氢需求时,且判断储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值,且判断第二和值大于或者等于最小制氢功率时,控制制氢系统以不制氢功率运行,控制风力发电模块与光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,控制储能模块以风力发电模块和光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和运行。
图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种制氢系统控制装置的框图,该制氢系统包括所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、制氢模块、储能模块以及电网,如图5所示,该制氢系统控制装置500包括:
制氢需求状态确定模块510,用于确定所述制氢模块当前时刻的制氢需求状态;
第一大小关系确定模块520,用于在所述制氢需求状态为有制氢需求时,确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与所述制氢模块的最大制氢功率的大小关系;
第一控制模块530,用于在所述第一和值大于或者等于所述最大制氢功率时,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第一控制模块530包括:
第一控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块放电回馈所述电网,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
第二控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
第三控制子模块,用于在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
第四控制子模块,用于在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
可选地,装置500还包括:
第二大小关系确定模块,用于在所述第一和值小于所述最大制氢功率时,确定第一和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系;
第二控制模块,用于在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且所述当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及所述储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于所述最小制氢功率时,基于所述储能模块的荷电状态,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第二控制模块包括:
第五控制子模块,用于在所述储能模块的荷电状态大于或者等于第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块以最大输出功率进行放电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行;
第六控制子模块,用于在所述储能模块的荷电状态小于所述第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
可选地,装置500还包括:
第三控制模块,用于在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且第三和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
可选地,装置500还包括:
第四控制模块,用于在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及所述第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第四控制模块包括:
第七控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行制氢;
第八控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
可选地,装置500还包括:
第五控制模块,用于在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,且所述第二和值小于所述最大制氢功率时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率的之和进行制氢。
可选地,装置500还包括:
第六控制模块,用于在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第三预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以小于当前时刻的最大发电功率运行;
第七控制模块,用于在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值时,基于所述第二和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
可选地,第七控制模块包括:
第九控制子模块,用于在所述第二和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电;
第十控制子模块,用于在所述第二和值大于或者等于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以小于所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电。
可选地,装置500还包括:
预测模块,用于基于预先训练的发电功率预测模型,预测得到下一时刻的所述最大风力发电功率和所述最大光伏发电功率。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备600的框图。例如,电子设备600可以被提供为一服务器。参照图6,电子设备600包括处理器622,其数量可以为一个或多个,以及存储器632,用于存储可由处理器622执行的计算机程序。存储器632中存储的计算机程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外,处理器622可以被配置为执行该计算机程序,以执行上述的制氢系统控制方法。
另外,电子设备600还可以包括电源组件626和通信组件650,该电源组件626可以被配置为执行电子设备600的电源管理,该通信组件650可以被配置为实现电子设备600的通信,例如,有线或无线通信。此外,该电子设备600还可以包括输入/输出(I/O)接口658。电子设备600可以操作基于存储在存储器632的操作系统,例如Windows ServerTM,Mac OSXTM,UnixTM,LinuxTM等等。
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的制氢系统控制方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器632,上述程序指令可由电子设备600的处理器622执行以完成上述的制氢系统控制方法。
在另一示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序,该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的制氢系统控制方法的代码部分。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (14)
1.一种制氢系统控制方法,其特征在于,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、制氢模块、储能模块以及电网,所述方法包括:
确定所述制氢模块当前时刻的制氢需求状态;
在所述制氢需求状态为有制氢需求时,确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与所述制氢模块的最大制氢功率的大小关系;
在所述第一和值大于或者等于所述最大制氢功率时,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块放电回馈所述电网,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行;
在所述第二和值小于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于所述第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最大制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述第一和值小于所述最大制氢功率时,确定第一和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系;
在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且所述当前时刻的最大风力发电功率、最大光伏发电功率以及所述储能模块最大输出功率的第三和值大于或者等于所述最小制氢功率时,基于所述储能模块的荷电状态,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述储能模块的荷电状态,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述储能模块的荷电状态大于或者等于第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块以最大输出功率进行放电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行;
在所述储能模块的荷电状态小于所述第二预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述第一和值小于所述最小制氢功率,且第三和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行,以及控制所述制氢系统获取所述电网的电能。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及所述第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及所述第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第一预设荷电阈值时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行制氢;
在所述第二和值大于或者等于所述最大制氢功率,且所述储能模块的荷电状态小于第一预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以最小制氢功率制氢,控制所述储能模块进行充电,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大功率运行。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述第一和值大于或者等于所述最小制氢功率,且所述第二和值小于所述最大制氢功率时,控制所述储能模块停机,控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以当前时刻的最大发电功率运行,以及控制所述制氢模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率的之和进行制氢。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态大于或者等于第三预设荷电阈值时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块停机,以及控制所述风力发电模块与所述光伏发电模块均以小于当前时刻的最大发电功率运行;
在所述制氢需求状态为无制氢需求,且所述储能模块的荷电状态小于第三预设荷电阈值时,基于所述第二和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第二和值与所述制氢模块的最小制氢功率的大小关系,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制,包括:
在所述第二和值小于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电;
在所述第二和值大于或者等于所述最小制氢功率时,控制所述制氢模块以不制氢功率运行,控制所述储能模块以小于所述风力发电模块与所述光伏发电模块当前时刻的最大发电功率之和进行充电。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于预先训练的发电功率预测模型,预测得到下一时刻的所述最大风力发电功率和所述最大光伏发电功率。
12.一种制氢系统控制装置,其特征在于,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、制氢模块、储能模块以及电网,所述装置包括:
制氢需求状态确定模块,用于确定所述制氢模块当前时刻的制氢需求状态;
第一大小关系确定模块,用于在所述制氢需求状态为有制氢需求时,确定当前时刻的最大风力发电功率以及最大光伏发电功率的第一和值与所述制氢模块的最大制氢功率的大小关系;
第一控制模块,用于在所述第一和值大于或者等于所述最大制氢功率时,基于所述最大制氢功率、所述储能模块的荷电状态以及下一时刻的最大风力发电功率和最大光伏发电功率的第二和值,对所述制氢系统包括的功能模块的工作状态进行控制。
13.一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,该程序被处理器执行时实现权利要求1-11中任一项所述方法的步骤。
14.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现权利要求1-11中任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210200284.3A CN116742687A (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210200284.3A CN116742687A (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116742687A true CN116742687A (zh) | 2023-09-12 |
Family
ID=87904851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210200284.3A Pending CN116742687A (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116742687A (zh) |
-
2022
- 2022-03-02 CN CN202210200284.3A patent/CN116742687A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111082507B (zh) | 用于5g基站的混合供电方法 | |
US6902837B2 (en) | Method and system for balanced control of backup power | |
US10374433B2 (en) | Power supply system | |
EP4246751A1 (en) | Method of controlling of battery energy storage system of power system with high dynamic loads | |
CN113765130A (zh) | 一种微电网的运行控制方法 | |
CN112383092B (zh) | 一种能量调度方法、装置及系统 | |
CN103354969A (zh) | 快速充电系统、控制装置、控制蓄电量的方法以及程序 | |
CN111682604B (zh) | 一种储能产品的控制方法、装置以及电子设备 | |
CN114204606A (zh) | 一种风-氢-储系统运行模式设计方法 | |
CN115852434A (zh) | 一种制氢控制方法及相关装置 | |
CN113410832B (zh) | 一种风光储氢综合能源直流微网运行控制方法 | |
CN113949054A (zh) | 电网自治系统及方法 | |
CN114362127A (zh) | 含固体氧化物燃料电池的直流微网系统及其控制方法 | |
JP2016116428A (ja) | 分散型電源の自律運転システム | |
CN108054777B (zh) | 风电制氢控制策略生成方法、装置、存储介质和计算设备 | |
CN116742687A (zh) | 制氢系统控制方法、装置、存储介质及电子设备 | |
EP4379992A1 (en) | Off-grid power supply system and control method thereof | |
CN115378003A (zh) | 一种电能调度方法 | |
CN116109037A (zh) | 电解水制氢计划制定方法及装置、介质、设备 | |
CN114784839A (zh) | 直流供电方法、装置、直流电网系统、存储介质和产品 | |
CN112865670A (zh) | 一种能量优化管理系统、方法、计算机装置及存储介质 | |
CN116632945B (zh) | 一种多能源供给运行控制方法、系统、装置及电子设备 | |
CN110912169A (zh) | 一种交直流微网设计方法及拓扑结构 | |
CN115940317B (zh) | 空间飞行器能源控制电路、光伏供电系统和供电控制方法 | |
CN114243774A (zh) | 一种变流器控制方法、装置及供电系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |