水电解制氢系统的控制方法和水电解制氢系统与流程

本技术属于水电解制氢，尤其涉及一种水电解制氢系统的控制方法和水电解制氢系统。

背景技术：

1、水电解制氢是一种通过电解水分解出氢气和氧气的技术，是氢能发展的重要方向之一，近年来，随着可再生能源技术的快速发展，水电解制氢技术得到了越来越广泛的关注和应用。控制水电解制氢系统的稳定性，对于提高设备运行安全性、提高氢气生产效率和降低制氢成本等方面都具有非常重要的意义。

2、通常，通过水电解制氢系统氧侧调节阀的开度大小来控制系统压力的稳定，通过氢侧调节阀的开度大小来控制液位平衡。目前，水电解制氢系统的输出末端通常设有放空阀和纯化阀，放空阀用于直接将气体排出，纯化阀可以连接气罐等装置，当系统从纯化工况切入放空工况时，系统内的气体流通状态变化大，导致系统的压力和液位等参数产生较大波动，稳定性低。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种水电解制氢系统的控制方法和水电解制氢系统，可以在系统从纯化工况切入放空工况时，及时响应气体流通状态的变化，减少制氢状态波动，保证水电解制氢系统稳定运行，有助于提高制氢效率。

2、第一方面，本技术提供了一种水电解制氢系统的控制方法，所述水电解制氢系统的气体分离器的输出端设置并联的第一气体管道和第二气体管道，所述第一气体管道依次设有第一调节阀和放空阀，所述放空阀靠近所述第一气体管道的输出端，所述第二气体管道依次设有第二调节阀和纯化阀，所述纯化阀靠近所述第二气体管道的输出端，所述第一调节阀的最大流量小于所述第二调节阀的最大流量，所述第一调节阀和所述第二调节阀用于调节所述水电解制氢系统的制氢状态参数，该方法包括：

3、获取所述水电解制氢系统的目标状态参数、所述放空阀的当前阀门开度和所述纯化阀的当前阀门开度；

4、以所述目标状态参数为设定值，以所述放空阀的当前阀门开度为反馈输入值，控制所述第一调节阀所在的第一控制回路的输出，以调节所述第一调节阀的开度；

5、以所述目标状态参数为设定值，以所述纯化阀的当前阀门开度为反馈输入值，控制所述第二调节阀所在的第二控制回路的输出，以调节所述第二调节阀的开度。

6、根据本技术的水电解制氢系统的控制方法，放空阀与最大流量小的第一调节阀设置于同一气体管道，纯化阀与最大流量大的第二调节阀设置于同一气体管道，通过第一控制回路以放空阀的当前阀门开度为反馈输入值，调节第一调节阀的开度，第二控制回路以纯化阀的当前阀门开度为反馈输入值，调节第二调节阀的开度，可以在系统从纯化工况切入放空工况时，及时响应气体流通状态的变化，减少制氢状态波动，保证水电解制氢系统稳定运行，有助于提高制氢效率。

7、根据本技术的一个实施例，所述方法还包括：

8、获取所述水电解制氢系统的当前产氢量；

9、基于所述当前产氢量，确定电流波动信息；

10、所述控制所述第一调节阀所在的第一控制回路的输出，包括：

11、基于所述电流波动信息，控制所述第一调节阀所在的第一控制回路的输出；

12、所述控制所述第二调节阀所在的第二控制回路的输出，包括：

13、基于所述电流波动信息，控制所述第二调节阀所在的第二控制回路的输出。

14、根据本技术的一个实施例，所述获取所述水电解制氢系统的当前产氢量，包括：

15、基于所述水电解制氢系统的电解槽的电解小室数目、电解小室的电流和电解效率，计算所述当前产氢量。

16、根据本技术的一个实施例，所述基于所述当前产氢量，确定电流波动信息，包括：

17、获取所述第一调节阀的流量系数；

18、基于所述当前产氢量、所述流量系数和所述第一调节阀的当前开度，确定所述电流波动信息。

19、根据本技术的一个实施例，所述制氢状态参数包括液位，所述气体分离器为氢气分离器，所述第一调节阀和所述第二调节阀用于调节所述水电解制氢系统的液位。

20、根据本技术的一个实施例，所述制氢状态参数包括压力，所述气体分离器为氧气分离器，所述第一调节阀和所述第二调节阀用于调节所述水电解制氢系统的压力。

21、第二方面，本技术提供了一种水电解制氢系统的控制装置，所述水电解制氢系统的气体分离器的输出端设置并联的第一气体管道和第二气体管道，所述第一气体管道依次设有第一调节阀和放空阀，所述放空阀靠近所述第一气体管道的输出端，所述第二气体管道依次设有第二调节阀和纯化阀，所述纯化阀靠近所述第二气体管道的输出端，所述第一调节阀的最大流量小于所述第二调节阀的最大流量，所述第一调节阀和所述第二调节阀用于调节所述水电解制氢系统的制氢状态参数，该装置包括：

22、获取模块，用于获取所述水电解制氢系统的目标状态参数、所述放空阀的当前阀门开度和所述纯化阀的当前阀门开度；

23、第一处理模块，用于以所述目标状态参数为设定值，以所述放空阀的当前阀门开度为反馈输入值，控制所述第一调节阀所在的第一控制回路的输出，以调节所述第一调节阀的开度；

24、第二处理模块，用于以所述目标状态参数为设定值，以所述纯化阀的当前阀门开度为反馈输入值，控制所述第二调节阀所在的第二控制回路的输出，以调节所述第二调节阀的开度。

25、根据本技术的水电解制氢系统的控制装置，放空阀与最大流量小的第一调节阀设置于同一气体管道，纯化阀与最大流量大的第二调节阀设置于同一气体管道，通过第一控制回路以放空阀的当前阀门开度为反馈输入值，调节第一调节阀的开度，第二控制回路以纯化阀的当前阀门开度为反馈输入值，调节第二调节阀的开度，可以在系统从纯化工况切入放空工况时，及时响应气体流通状态的变化，减少制氢状态波动，保证水电解制氢系统稳定运行，有助于提高制氢效率。

26、第三方面，本技术提供了一种水电解制氢系统，该水电解制氢系统包括：

27、电解槽、氧气分离器、氢气分离器；

28、所述氢气分离器的输入端与所述电解槽的输出端连接，所述氧气分离器的输入端与所述电解槽的输出端连接；

29、所述氢气分离器和所述氧气分离器的输出端设置并联的第一气体管道和第二气体管道，所述第一气体管道依次设有第一调节阀和放空阀，所述放空阀靠近所述第一气体管道的输出端，所述第二气体管道依次设有第二调节阀和纯化阀，所述纯化阀靠近所述第二气体管道的输出端；

30、所述第一调节阀的最大流量小于所述第二调节阀的最大流量，所述第一调节阀和所述第二调节阀用于调节所述水电解制氢系统的制氢状态参数；

31、如上述第二方面所述的水电解制氢系统的控制装置，所述控制装置与所述第一调节阀和所述第二调节阀电连接，所述控制装置用于控制所述第一调节阀和第二调节阀的阀门开度。

32、根据本技术的水电解制氢系统，放空阀与最大流量小的第一调节阀设置于同一气体管道，纯化阀与最大流量大的第二调节阀设置于同一气体管道，通过第一控制回路以放空阀的当前阀门开度为反馈输入值，调节第一调节阀的开度，第二控制回路以纯化阀的当前阀门开度为反馈输入值，调节第二调节阀的开度，可以在系统从纯化工况切入放空工况时，及时响应气体流通状态的变化，减少制氢状态波动，保证水电解制氢系统稳定运行，有助于提高制氢效率。

33、第四方面，本技术提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的水电解制氢系统的控制方法。

34、第五方面，本技术提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的水电解制氢系统的控制方法。

35、第六方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的水电解制氢系统的控制方法。

36、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。