一种光伏制氢系统及控制方法与流程

本申请涉及制氢，具体涉及一种光伏制氢系统及控制方法。

背景技术：

1、当前，氢能作为一种可持续发展的新能源形式快速发展，前景被普遍看好。光伏电解水制氢是将太阳能发电和电解水制氢进行组合。

2、目前，光伏发电制氢主要利用光伏发电系统所发的直流电直接供应制氢站制氢。

3、但是，这种光伏制氢系统只能在白天存在光照时进行制氢，而且制氢的产能受光照的限制，无法稳定进行制氢产能的控制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种光伏制氢系统及控制方法，能够自动实现系统中稳定地制氢。

2、本申请提供一种光伏制氢系统，包括：第一制氢设备、第二制氢设备、第一变压器、第二变压器和控制器；

3、第一制氢设备的输入端用于连接第一光伏板；第一制氢设备的第一输出端连接第一电解槽，第一制氢设备的第二输出端连接第一变压器的低压侧，第一变压器的高压侧连接公共连接点；

4、第二制氢设备的输入端用于连接第二光伏板；第二制氢设备的第一输出端连接第二电解槽，第二制氢设备的第二输出端连接第二变压器的低压侧，第二变压器的高压侧连接公共连接点；

5、控制器，用于根据第一光伏板的光照情况获得第一光伏预设功率曲线，根据第一光伏预设功率曲线和第一制氢比例获得第一制氢指令；第一制氢设备在恒直流母线电压的模式下按照第一制氢指令为第一电解槽制氢；

6、控制器，还用于根据第二光伏板的光照情况获得第二光伏预设功率曲线，根据第二光伏预设功率曲线和第二制氢比例获得第二制氢指令；第二制氢设备在恒直流母线电压的模式下按照第二制氢指令为第二电解槽制氢。

7、优选地，控制器，具体用于周期性根据第一光伏板的光照情况获得第一光伏预设功率曲线；周期性根据第二光伏板的光照情况获得第二光伏预设功率曲线，周期性是指一天，第一光伏预设功率曲线和第二光伏预设功率曲线均表示一天中不同时间的输出功率；

8、控制器，还用于在第一制氢设备的第二输出端的输出功率小于零时，降低第一制氢比例，根据第一光伏预设功率曲线和降低后的第一制氢比例获得更新后的第一制氢指令；

9、控制器，还用于在第二制氢设备的第二输出端的输出功率小于零时，降低第二制氢比例，根据第二光伏预设功率曲线和降低后的第二制氢比例获得更新后的第二制氢指令。

10、优选地，公共连接点用于连接电网；

11、控制器，还用于在第一制氢设备的第二输出端的输出功率小于零，第二制氢设备的第二输出端的输出功率大于零，且公共连接点的向电网传输的功率大于零时，第一制氢比例和第二制氢比例均保持不变。

12、优选地，控制器，还用于在第一制氢设备的第二输出端的输出功率大于零，控制第一制氢设备中的双向dcac电路向电网传递能量；

13、控制器，还用于在第二制氢设备的第二输出端的输出功率大于零，控制第二制氢设备中的双向dcac电路向电网传递能量。

14、优选地，第一制氢设备包括第一dcdc电路、第二dcdc电路和第一双向dcac电路；

15、第一dcdc电路的第一端和第二端分别用于连接第一光伏板和第一双向dcac电路，第二dcdc电路的第一端和第二端分别连接第一dcdc电路的第二端和第一电解槽；第一双向dcac电路的第二端连接第一变压器的低压侧；

16、第二制氢设备包括第三dcdc电路、第四dcdc电路和第二双向dcac电路；

17、第三dcdc电路的第一端和第二端分别用于连接第二光伏板和第二双向dcac电路，第四dcdc电路的第一端和第二端分别连接第三dcdc电路的第二端和第二电解槽；第二双向dcac电路的第二端连接第二变压器的低压侧。

18、优选地，第一制氢设备还包括：第一开关、第二开关和第三开关；

19、第一开关连接在第一dcdc电路的第一端和第一光伏板之间，第二开关连接第一双向dcac电路与第一变压器之间，第三开关连接在第一dcdc电路的第二端和第二dcdc电路的第一端之间；

20、第二制氢设备还包括：第四开关、第五开关和第六开关；

21、第四开关连接在第三dcdc电路的第一端和第二光伏板之间，第五开关连接第二双向dcac电路与第二变压器之间，第六开关连接在第三dcdc电路的第二端和第四dcdc电路的第一端之间。

22、本申请还提供一种光伏制氢系统的控制方法，系统包括：第一制氢设备、第二制氢设备、第一变压器、第二变压器和控制器；第一制氢设备的输入端用于连接第一光伏板；第一制氢设备的第一输出端连接第一电解槽，第一制氢设备的第二输出端连接第一变压器的低压侧，第一变压器的高压侧连接公共连接点；第二制氢设备的输入端用于连接第二光伏板；第二制氢设备的第一输出端连接第二电解槽，第二制氢设备的第二输出端连接第二变压器的低压侧，第二变压器的高压侧连接公共连接点；

23、该控制方法包括：

24、根据第一光伏板的光照情况获得第一光伏预设功率曲线，根据第二光伏板的光照情况获得第二光伏预设功率曲线；

25、根据第一光伏预设功率曲线和第一制氢比例获得第一制氢指令；根据第二光伏预设功率曲线和第二制氢比例获得第二制氢指令；

26、控制第一制氢设备在恒直流母线电压的模式下按照第一制氢指令为第一电解槽制氢；控制第二制氢设备在恒直流母线电压的模式下按照第二制氢指令为第二电解槽制氢。

27、优选地，还包括：

28、在第一制氢设备的第二输出端的输出功率小于零时，降低第一制氢比例，根据第一光伏预设功率曲线和降低后的第一制氢比例获得更新后的第一制氢指令；

29、在第二制氢设备的第二输出端的输出功率小于零时，降低第二制氢比例，根据第二光伏预设功率曲线和降低后的第二制氢比例获得更新后的第二制氢指令。

30、优选地，还包括：

31、在第一制氢设备的第二输出端的输出功率小于零，第二制氢设备的第二输出端的输出功率大于零，且公共连接点的向电网传输的功率大于零时，第一制氢比例和第二制氢比例均保持不变。

32、优选地，还包括：

33、在第一制氢设备的第二输出端的输出功率大于零，控制第一制氢设备中的双向dcac电路向电网传递能量；

34、在第二制氢设备的第二输出端的输出功率大于零，控制第二制氢设备中的双向dcac电路向电网传递能量。

35、由此可见，本申请具有如下有益效果：

36、本申请实施例提供的光伏制氢系统包括多个制氢设备，每个制氢设备可以根据对应的光伏板获得对应的光照预测功率曲线，而且还获得每个制氢设备的电解槽的制氢比例，根据光照预测功率曲线和制氢比例获得制氢指令，制氢dcdc电路根据制氢指令来制氢。由于制氢指令按照光照预测功率曲线和制氢比例来获得，因此，可以更加符合光照情况以及匹配制氢负荷的要求，从而可以实现稳定制氢，不出现较大的波动。

技术特征：

1.一种光伏制氢系统，其特征在于，包括：第一制氢设备、第二制氢设备、第一变压器、第二变压器和控制器；

2.根据权利要求1所述的光伏制氢系统，其特征在于，所述控制器，具体用于周期性根据所述第一光伏板的光照情况获得第一光伏预设功率曲线；周期性根据所述第二光伏板的光照情况获得第二光伏预设功率曲线，所述周期性是指一天，所述第一光伏预设功率曲线和所述第二光伏预设功率曲线均表示一天中不同时间的输出功率；

3.根据权利要求1所述的光伏制氢系统，其特征在于，所述公共连接点用于连接电网；

4.根据权利要求1所述的光伏制氢系统，其特征在于，所述控制器，还用于在所述第一制氢设备的第二输出端的输出功率大于零，控制所述第一制氢设备中的双向dcac电路向电网传递能量；

5.根据权利要求1-4任一项所述的光伏制氢系统，其特征在于，所述第一制氢设备包括第一dcdc电路、第二dcdc电路和第一双向dcac电路；

6.根据权利要求5所述的光伏制氢系统，其特征在于，所述第一制氢设备还包括：第一开关、第二开关和第三开关；

7.一种光伏制氢系统的控制方法，其特征在于，所述系统包括：第一制氢设备、第二制氢设备、第一变压器、第二变压器和控制器；所述第一制氢设备的输入端用于连接第一光伏板；所述第一制氢设备的第一输出端连接第一电解槽，所述第一制氢设备的第二输出端连接所述第一变压器的低压侧，所述第一变压器的高压侧连接公共连接点；所述第二制氢设备的输入端用于连接第二光伏板；所述第二制氢设备的第一输出端连接第二电解槽，所述第二制氢设备的第二输出端连接所述第二变压器的低压侧，所述第二变压器的高压侧连接所述公共连接点；

8.根据权利要求7所述的光伏制氢系统的控制方法，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求7所述的光伏制氢系统的控制方法，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求7所述的光伏制氢系统的控制方法，其特征在于，还包括：

技术总结本申请公开了一种光伏制氢系统及控制方法，包括：第一制氢设备、第二制氢设备、第一变压器、第二变压器和控制器；控制器，用于根据第一光伏板的光照情况获得第一光伏预设功率曲线，根据第一光伏预设功率曲线和第一制氢比例获得第一制氢指令；第一制氢设备在恒直流母线电压的模式下按照第一制氢指令为第一电解槽制氢；控制器，还用于根据第二光伏板的光照情况获得第二光伏预设功率曲线，根据第二光伏预设功率曲线和第二制氢比例获得第二制氢指令；第二制氢设备在恒直流母线电压的模式下按照第二制氢指令为第二电解槽制氢。制氢指令按照光照预测功率曲线和制氢比例来获得，更加符合光照情况以及匹配制氢负荷的要求，实现稳定制氢。技术研发人员：陈方林,蔡壮,周俭节,曹晓辉受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17