PEM水电解制氢系统分阶段的控制方法及装置与流程

本发明涉及水电解制氢，特别涉及一种pem水电解制氢系统分阶段的控制方法及装置。

背景技术：

1、氢能是来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，能够帮助工业、交通、建筑等多个领域实现脱碳目标。水电解制氢作为最环保的制氢方式将成为未来最重要的制氢手段。其中pem水电解制氢具有效率高、能耗低、灵活调控等特点，如何充分利用光伏能源，通过整流储能，确保pem水电解制氢系统稳定运行，使能量利用最佳化。

2、随着可再生能源的快速发展，pem水电解制氢技术应用蕴藏着巨大的机遇。pem电解槽稳定运行的关键因素包括多个方面，控制这些因素的参数和策略取决于电解槽设计和运行条件。

3、pem水电解制氢系统在面对启停、功率波动等波动工况时各系统部件相应特性不一，导致系统温度、压力、流量各区域相差较大，造成水电解系统效率低下、寿命缩短、能耗增大甚至出现系统崩溃出现飞温、氢气泄漏甚至爆炸等安全隐患。因此有必要通过系统控制策略以适应pem水电解制氢系统的复杂工况，实现pem水电解制氢系统安全高效地运行。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种pem水电解制氢系统分阶段的控制方法及装置，能够适应pem水电解制氢系统的复杂工况，实现pem水电解制氢系统安全高效地运行。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种pem水电解制氢系统分阶段的控制方法，包括：

3、获取光伏发电整流系统的第一参数信息；

4、将所述第一参数信息输入到与pem水电解制氢系统当前所处阶段对应的预先构建好的神经网络控制模型中，得到第二参数信息的权重；

5、将所述第一参数信息的数值与预先设置好的对应规则进行匹配，得到所述第二参数信息的数值；

6、基于所述第二参数信息的权重和数值，对所述pem水电解制氢系统进行控制。

7、第二方面，本发明实施例还提供了一种pem水电解制氢系统分阶段的控制装置，包括：

8、获取模块，用于获取光伏发电整流系统的第一参数信息；

9、输入模块，用于将所述第一参数信息输入到与pem水电解制氢系统当前所处阶段对应的预先构建好的神经网络控制模型中，得到第二参数信息的权重；

10、匹配模块，用于将所述第一参数信息的数值与预先设置好的对应规则进行匹配，得到所述第二参数信息的数值；

11、控制模块，用于基于所述第二参数信息的权重和数值，对所述pem水电解制氢系统进行控制。

12、本发明实施例提供了一种pem水电解制氢系统分阶段的控制方法及装置，通过将光伏发电整流系统的第一参数信息输入到预先构建好的神经网络控制模型中得到第二参数信息的权重，并将第一参数信息的数值与预先设置好的对应规则进行匹配来得到第二参数信息的数值，最后基于第二参数信息的权重和数值对pem水电解制氢系统进行控制。上述技术方案考虑了pem水电解制氢系统在不同阶段的动态特性，从而能够适应pem水电解制氢系统的复杂工况，实现pem水电解制氢系统安全高效地运行。

技术特征：

1.一种pem水电解制氢系统分阶段的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参数信息包括按时间序列排布的发电功率、发电电压和发电电流。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二参数信息包括电解槽温度、电解槽压力和冷却水泵功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述神经网络控制模型为双向lstm模型，输入到所述神经网络控制模型的所述第一参数信息包括在时间维度和空间维度上的第一参数信息，在时间维度上的第一参数信息用于表征相同第一参数信息在相邻时间节点的变化，在空间维度上的第一参数信息用于表征不同第一参数信息在相同时间节点上的变化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述基于所述第二参数信息的权重和数值，对所述pem水电解制氢系统进行控制之后，还包括：

6.一种pem水电解制氢系统分阶段的控制装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一参数信息包括按时间序列排布的发电功率、发电电压和发电电流。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二参数信息包括电解槽温度、电解槽压力和冷却水泵功率。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述神经网络控制模型为双向lstm模型，输入到所述神经网络控制模型的所述第一参数信息包括在时间维度和空间维度上的第一参数信息，在时间维度上的第一参数信息用于表征相同第一参数信息在相邻时间节点的变化，在空间维度上的第一参数信息用于表征不同第一参数信息在相同时间节点上的变化。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

技术总结本发明涉及电解制氢技术领域，特别涉及一种PEM水电解制氢系统分阶段的控制方法及装置。其中，该方法包括：获取光伏发电整流系统的第一参数信息；将所述第一参数信息输入到与PEM水电解制氢系统当前所处阶段对应的预先构建好的神经网络控制模型中，得到第二参数信息的权重；将所述第一参数信息的数值与预先设置好的对应规则进行匹配，得到所述第二参数信息的数值；基于所述第二参数信息的权重和数值，对所述PEM水电解制氢系统进行控制。本方案能够适应PEM水电解制氢系统的复杂工况，实现PEM水电解制氢系统安全高效地运行。技术研发人员：罗必雄,孙海翠,孙漾,张炳成,黄晶晶,马成喜,叶文静受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12