水电解制氢系统的控制方法、装置及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、装置及水电解制氢系统。

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，为适应水电解制氢系统的宽负荷性，一般选用一个小调节阀和一个大调节阀进行分程调节，然而这种方法在分程点会产生较大的波动，影响水电解制氢系统的稳定运行，可能会导致水电解制氢系统氧制氢效率的下降。

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、装置及水电解制氢系统，对水电解制氢系统的阀门开度进行调节，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输出管道设有并联的第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀的通径小于所述第二调节阀的通径，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和当前产氢量；

4、以所述目标状态参数作为所述第一调节阀所在的第一控制回路的设定值，对所述第一调节阀的开度进行pid控制；

5、在所述当前产氢量大于系统产氢量阈值的情况下，以所述第一控制回路的输出值作为所述第二调节阀所在的第二控制回路的采样值，对所述第二调节阀的开度进行pid控制。

6、根据本技术的水电解制氢系统的控制方法，通过设定值对通径小的第一调节阀的开度进行pid控制，在当前产氢量大于系统产氢量阈值时，将第一调节阀的开度引入通径大的第二调节阀所在的第二控制回路，第二调节阀的开度可以及时响应第一调节阀的开度变化，两个调节阀的开度调节过程连续可控，可以减少制氢状态波动，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，所述对所述第二调节阀的开度进行pid控制，包括：

8、对所述第二调节阀的开度进行pid控制，以使所述第一调节阀的开度在目标开度范围内。

9、根据本技术的一个实施例，所述方法还包括：

10、获取所述水电解制氢系统的电解槽的当前电流值；

11、基于所述当前电流值，确定电流波动信息；

12、所述对所述第一调节阀的开度进行pid控制，包括：

13、基于所述电流波动信息，对所述第一调节阀的开度进行pid控制；

14、所述对所述第二调节阀的开度进行pid控制，包括：

15、基于所述电流波动信息，对所述第二调节阀的开度进行pid控制。

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

17、基于目标时段内的所述当前电流值，确定总电流变化量；

18、基于所述总电流变化量，确定系统产氢速率变化量；

19、基于所述系统产氢速率变化量与所述第一调节阀的当前开度，确定所述电流波动信息。

20、根据本技术的一个实施例，在所述获取所述水电解制氢系统的目标状态参数和当前产氢量之后，所述方法还包括：

21、在所述当前产氢量小于或等于所述系统产氢量阈值的情况下，控制所述第二调节阀关闭。

22、根据本技术的一个实施例，所述对所述第一调节阀的开度进行pid控制，包括：

23、在所述当前产氢量小于或等于所述系统产氢量阈值的情况下，对所述第一调节阀的开度进行pid控制，以使所述第一调节阀的开度小于目标开度范围的下限。

24、根据本技术的一个实施例，所述制氢状态参数包括液位差和压力，所述气体输出管道为氢气输出管道，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差；所述气体输出管道为氧气输出管道，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。

25、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输出管道设有并联的第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀的通径小于所述第二调节阀的通径，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：

26、获取模块，用于获取所述水电解制氢系统的目标状态参数和当前产氢量；

27、第一处理模块，用于以所述目标状态参数作为所述第一调节阀所在的第一控制回路的设定值，对所述第一调节阀的开度进行pid控制；

28、第二处理模块，用于在所述当前产氢量大于系统产氢量阈值的情况下，以所述第一控制回路的输出值作为所述第二调节阀所在的第二控制回路的采样值，对所述第二调节阀的开度进行pid控制。

29、根据本技术的水电解制氢系统的控制装置，通过设定值对通径小的第一调节阀的开度进行pid控制，在当前产氢量大于系统产氢量阈值时，将第一调节阀的开度引入通径大的第二调节阀所在的第二控制回路，第二调节阀的开度可以及时响应第一调节阀的开度变化，两个调节阀的开度调节过程连续可控，可以减少制氢状态波动，保证水电解制氢系统稳定运行，有助于提高制氢效率。

30、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：

31、电解槽、氧气分离器和氢气分离器；

32、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；

33、所述氢气分离器和所述氧气分离器的输出端设有气体输出管道，所述气体输出管道包括并联的第一调节阀和第二调节阀；

34、所述第一调节阀的通径小于所述第二调节阀的通径，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；

35、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。

36、根据本技术的水电解制氢系统，通过设定值对通径小的第一调节阀的开度进行pid控制，在当前产氢量大于系统产氢量阈值时，将第一调节阀的开度引入通径大的第二调节阀所在的第二控制回路，第二调节阀的开度可以及时响应第一调节阀的开度变化，两个调节阀的开度调节过程连续可控，可以减少制氢状态波动，保证水电解制氢系统稳定运行，有助于提高制氢效率。

37、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。

38、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。

39、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。

40、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。