電解制氫系統制氫產量最大化控制方法、裝置、電子設備及存儲介質與流程

本發明涉及綠氫制備領域，具體而言涉及一種電解制氫系統制氫產量最大化控制方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術：

1、目前，市面上存在大量的風電、光伏等可再生能源供應系統，由于風電、光伏等發電波動比較明顯，主流的方案是配套電解制氫裝置。電解制氫裝置可以利用可再生能源供應系統(風電、光伏系統)和非可再生能源供應系統(例如化石燃料發電系統)供應的電能，通過電解的方式制備氫氣。風電、光伏等可再生能源供應系統供應的電能受天氣、季節等影響存在較大波動，該波動會對電解制氫系統的產能、產品品質等造成影響。

2、因此需要進行改進，以至少部分地解決上述問題。

技術實現思路

1、在
技術實現要素：
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施例部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

2、為至少部分地解決上述技術問題，根據本發明的第一方面，提供了一種電解制氫系統制氫產量最大化控制方法，其包括：

3、獲取可再生能源供應系統的第一電能供應信息和非可再生能源供應系統的第二電能供應信息，其中，所述可再生能源供應系統和所述非可再生能源供應系統用于對所述電解制氫系統供能；

4、基于所述第一電能供應信息和所述第二電能供應信息，以所述電解制氫系統的最大制氫產量為目標，構建所述電解制氫系統的制氫產量預測模型的目標函數；

5、基于所述第一電能供應信息和所述第二電能供應信息，構建所述制氫產量預測模型的約束條件；

6、對所述制氫產量預測模型進行求解，獲取所述電解制氫系統的控制參數。

7、可選地，所述目標函數為：

8、

9、其中，hmax為所述電解制氫系統的最大制氫產量，n為所述電解制氫系統中的電解槽的數量，ηi為所述電解制氫系統中第i個電解槽的制氫效率，pi(t)為t時刻所述電解制氫系統中第i個電解槽的功率，r(t)為t時刻可再生能源的電力供應比率；

10、其中，所述第一電能供應信息包括可再生能源供應系統在t時刻的預期可供應電量a1t，所述第二電能供應信息包括非可再生能源供應系統在t時刻的預期可供應電量a2t，r(t)＝a1t/(a1t+a2t)。

11、可選地，所述約束條件包括：

12、

13、其中，pmin,i為所述電解制氫系統中第i個電解槽的最小功率，pmax,i為所述電解制氫系統中第i個電解槽的最大功率，e(t)為t時刻的總電力供應量，e(t)＝a1t+a2t。

14、可選地，所述控制參數包括t時刻所述電解制氫系統中各個電解槽的功率。

15、可選地，所述方法還包括：

16、基于所述控制參數控制所述電解制氫系統運行。

17、可選地，所述方法還包括：

18、獲取所述電解制氫系統的實際運行參數；

19、基于所述實際運行參數對所述制氫產量預測模型進行調整優化。

20、可選地，所述對所述制氫產量預測模型進行求解，包括：

21、通過支持向量機算法對所述制氫產量預測模型進行求解；和/或，

22、通過智能優化算法對所述制氫產量預測模型進行求解。

23、可選地，所述可再生能源供應系統包括風電系統和光電系統；

24、所述第一電能供應信息包括風電系統預期可供應電量和光電系統預期可供應電量，所述風電系統預期可供應電量和所述光電系統預期可供應電量基于天氣信息預測得到。

25、根據本發明的第二方面，提供了一種電解制氫系統制氫產量最大化控制裝置，其包括：

26、獲取模塊，用于獲取可再生能源供應系統的第一電能供應信息和非可再生能源供應系統的第二電能供應信息，其中，所述可再生能源供應系統和所述非可再生能源供應系統用于對所述電解制氫系統供能；

27、第一構建模塊，用于基于所述第一電能供應信息和所述第二電能供應信息，以所述電解制氫系統的最大制氫產量為目標，構建所述電解制氫系統的制氫產量預測模型的目標函數；

28、第二構建模塊，用于基于所述第一電能供應信息和所述第二電能供應信息，構建所述制氫產量預測模型的約束條件；

29、求解模塊，用于對所述制氫產量預測模型進行求解，獲取所述電解制氫系統的控制參數。

30、根據本發明的第三方面，提供了一種電子設備，其包括：

31、存儲器，其上存儲有計算機程序；

32、處理器，用于執行所述存儲器中的所述計算機程序，以實現如上所述的方法的步驟。

33、根據本發明的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上所述的方法的步驟。

34、根據本申請的電解制氫系統制氫產量最大化控制方法、裝置、電子設備及存儲介質，基于可再生能源供應系統和非可再生能源供應系統以所述電解制氫系統的電能供應信息，以電解制氫系統的最大制氫產量為目標，構建電解制氫系統的制氫產量預測模型的目標函數和約束條件，并對能耗預測模型進行求解，獲取電解制氫系統的控制參數，通過上述方式獲取的控制參數能夠在可再生能源供應系統供應的電能波動的情況下，實現電解制氫系統的最佳運行控制，確保電解制氫系統高效運行，避免電能波動對電解制氫系統的產能、產品品質等造成影響，且能夠顯著提高可再生能源的利用效率。

技術特征：

1.一種電解制氫系統制氫產量最大化控制方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

9.一種電解制氫系統制氫產量最大化控制裝置，其特征在于，包括：

10.一種電子設備，其特征在于，包括：

11.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序指令，其特征在于，所述程序指令被處理器執行時實現權利要求1-9中任一項所述的方法的步驟。

技術總結
本申請公開了一種電解制氫系統制氫產量最大化控制方法、裝置、電子設備及存儲介質，該方法包括：獲取可再生能源供應系統的第一電能供應信息和非可再生能源供應系統的第二電能供應信息，其中，可再生能源供應系統和非可再生能源供應系統用于對電解制氫系統供能；基于第一電能供應信息和第二電能供應信息，以電解制氫系統的最大制氫產量為目標，構建電解制氫系統的制氫產量預測模型的目標函數；基于第一電能供應信息和第二電能供應信息，構建制氫產量預測模型的約束條件；對制氫產量預測模型進行求解，獲取電解制氫系統的控制參數。根據本申請的方法、裝置、電子設備及存儲介質，能夠實現電解制氫系統的高效運行，提升可再生能源的利用效率。

技術研發人員：王地,王桂元,袁洪偉,胡婭,趙博文
受保護的技術使用者：上海中集洋山物流裝備有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21