一种多电解槽混联制氢控制方法及发电系统

本技术涉及电解水制氢领域，尤其涉及一种多电解槽混联制氢控制方法及发电系统。

背景技术：

1、随着能源科技的发展，越来越多的人们更加注重于清洁能源的高效开发，而电解水制氢技术是利用电力和氢能的相互转化而发展起来的清洁能源储能技术，被视为解决能源危机及可再生能源消纳的关键技术之一。

2、而在现有技术到当中，电解水制氢技术大部分采用是碱性电解水制氢技术，虽然技术已十分成熟，但依然存在动态制氢响应慢，通过单个电解槽进行制氢所带来制氢效率低的问题，并且其可控性和稳定性也存在一定限制，不利于与具有快速波动特性的可再生能源进行相互配合。

技术实现思路

1、本技术实施例的主要目的在于提出一种多电解槽混联制氢控制方法及发电系统，通过协同控制多个电解槽进行制氢，能够提高制氢发电系统的产氢效率和灵活性，并且提高了制氢发电系统的稳定性和使用寿命。

2、为实现上述目的，本技术实施例的第一方面提出了一种多电解槽混联制氢控制方法，包括：

3、获取多个电解槽的电解功率参数，以及发电系统的实时发电功率；电解功率参数包括额定最小电解功率和额定电解功率；

4、根据多个电解功率参数和实时发电功率，控制多个电解槽依次重复执行电解启停操作；

5、其中，一次电解启停操作包括：

6、将目标轮次启动输出功率与目标电解槽的额定最小电解功率进行大小比较，得到目标轮次启动结果；目标轮次启动输出功率为实时发电功率与当前所有工作电解槽的额定电解功率之和的差值功率；工作电解槽为执行电解工作的电解槽；

7、当目标轮次启动结果为目标轮次启动输出功率大于或等于目标电解槽的额定最小电解功率时，则控制目标电解槽启动执行电解工作，以及基于目标电解槽的目标位置序列控制对应的电解槽执行下一次电解启停操作；

8、当目标轮次启动结果为目标轮次启动输出功率小于目标电解槽的额定最小电解功率时，则判断目标轮次启动输出功率是否超出危险警告阈值功率，得到目标轮次停止结果；危险警告阈值功率为负功率；

9、当目标轮次停止结果为目标轮次启动输出功率超出危险警告阈值功率，则基于目标电解槽的目标位置序列控制对应的电解槽对应停止执行电解工作，以及执行下一次电解启停操作；

10、当目标轮次停止结果为目标轮次启动输出功率未超出危险警告阈值功率时，则控制目标电解槽执行下一次电解启停操作。

11、进一步，在一些实施例中，基于目标电解槽的目标位置序列控制对应的电解槽执行下一次电解启停操作，包括：

12、判断目标位置序列是否为末尾序列，得第一位置序列结果；

13、当第一位置序列结果为目标位置序列为末尾序列时，控制目标电解槽执行下一次电解启停操作；

14、当第一位置序列结果为目标位置序列不为末尾序列时，控制基于目标电解槽的后序电解槽执行下一次电解启停操作。

15、进一步，在一些实施例中，基于目标电解槽的目标位置序列控制对应的电解槽对应停止执行电解工作，以及执行下一次电解启停操作，包括：

16、判断目标位置序列是否为首部序列，得第二位置序列结果；

17、当第一位置序列结果为目标位置序列为首部序列时，控制目标电解槽停止执行电解工作，以及停止执行电解工作之后执行下一次电解启停操作；

18、当第一位置序列结果为目标位置序列不为首部序列时，控制基于目标电解槽的前序电解槽停止执行电解工作，以及停止执行电解工作之后执行下一次电解启停操作。

19、进一步，在一些实施例中，控制方法还包括：

20、获取所有工作电解槽的实时工作参数；实时工作参数包括实时工作时长、最小工作周期和最小周期累积计数；

21、根据所有实时工作周期参数，对对应的工作电解槽异步执行电解负载均衡操作；

22、电解负载均衡操作包括：

23、判断目标工作电解槽的工作时长是否到达对应的最小工作周期，得到负载切换结果；

24、当负载切换结果为目标电解槽的工作时长到达对应的最小工作周期，则根据目标工作电解槽的最小周期累积计数和位置序列在多个停止执行电解工作的电解槽中的匹配对应待切换工作的电解槽，得到目标切换电解槽，以及对目标工作电解槽的最小周期累积计数进行累计添加预设累积数值；预设累积数值为正值；

25、根据匹配得到的目标切换电解槽，控制目标工作电解槽停止执行电解工作，以及控制目标切换电解槽启动执行电解工作；

26、其中，目标切换电解槽的最小周期累积计数小于目标电解槽的最小周期累积计数，目标切换电解槽与目标电解槽之间的位置距离值小于其他停止执行电解工作的电解槽与目标电解槽之间的位置距离值。

27、为实现上述目的，本技术实施例的第二方面提出了一种风光电互补发电系统，包括：

28、多电解槽混联制氢模块，多电解槽混联制氢模块用于执行如上述第一方面的多电解槽混联制氢控制方法，以及根据多电解槽混联制氢控制方法进行电解水制氢提供能源；

29、风力发电模块，风力发电模块用于为多电解槽混联制氢模块提供能源；

30、光伏发电模块，光伏发电模块用于为多电解槽混联制氢模块提供能源；

31、蓄电模块，蓄电模块用于存储风力发电模块和/或光伏发电模块的过载电能；

32、发电控制模块，发电控制器用于控制风力发电模块和/或光伏发电模块对多电解槽混联制氢模块提供电能，以及控制蓄电模块均衡多电解槽混联制氢模块的过载功率；发电控制模块分别为风力发电模块、光伏发电模块、蓄电模块和多电解槽混联制氢模块相连接。

33、进一步，在一些实施例中，风光电互补发电系统还包括：

34、储氢模块，储氢模块用于存储多电解槽混联制氢模块所产生的氢能源，储氢模块与多电解槽混联制氢模块相连接，储氢模块与发电控制模块相连接；

35、氢能发电模块，氢能发电模块用于将储氢模块中的氢能源燃烧提供电能，氢能发电模块与储氢模块相连接，氢能发电模块与发电控制模块相连接；

36、进一步，在一些实施例中，发电控制模块还用于控制储氢模块与氢能发电模块组合提供电能。

37、为实现上述目的，本技术实施例的第三方面提出了一种风光电互补供能控制方法，应用于如上述第二方面的风光电互补发电系统的发电控制模块，包括：

38、获取输电电网的电网额度输出功率，以及风力发电模块与光伏发电模块的总实时发电输出功率；

39、判断总实时发电输出功率是否满足电网额度输出功率，得到第一供电判断结果；

40、当第一供电判断结果为总实时发电输出功率未满足电网额度输出功率时，控制蓄电模块或储氢模块与氢能发电模块之间的组合进行发电补偿，得到补偿发电功率，以及将补偿发电功率协同总实时发电输出功率作为额定输电功率为输电电网供电；其中，补偿供电功率为电网额度输出功率与总实时发电输出功率之间的差值；

41、当第一供电判断结果为总实时发电输出功率满足电网额度输出功率时，将总实时发电输出功率中与电网额度输出功率相等的子功率作为额定输电功率为输电电网供电，以及将总实时发电输出功率中超出电网额度输出功率的子功率作为总储电功率进行后续储电操作。

42、进一步，在一些实施例中，将总实时发电输出功率中超出电网额度输出功率的子功率作为总储电功率进行后续储电操作，后续储电操作包括：

43、获取多电解槽混联制氢模块的供能过载功率和供能最小负载功率；供能过载功率大于供能最小负载功率；

44、判断总储电功率是否超出供能最小负载功率，得到第一储电判断结果；

45、当第一储电判断结果为总储电功率未超出供能最小负载功率时，将总储电功率作为蓄电模块的输入功率为蓄电模块供电；

46、当第一储电判断结果为总储电功率超出供能最小负载功率时，判断总储电功率是否超出供能过载功率，得到第二储电判断结果；

47、当第二储电判断结果为总实时发电输出功率未超出供能过载功率时，将总储电功率作为多电解槽混联制氢模块的输入功率为多电解槽混联制氢模块供电；

48、当第二储电判断结果为总储电功率超出供能过载功率时，将总储电功率中与供能过载功率相等的子功率作为多电解槽混联制氢模块的输入功率为多电解槽混联制氢模块供电，以及将总实时发电输出功率超出供能过载功率的子功率作为蓄电模块的输入功率为蓄电模块供电。

49、进一步，在一些实施例中，控制蓄电模块或储氢模块与氢能发电模块之间的组合进行发电补偿，得到补偿发电功率，包括：

50、判断总实时发电输出功率是否超过零值，得到第二供电判断结果；

51、当第二供电判断结果为总实时发电输出功率超过零值，控制蓄电模块进行发电补偿，得到补偿发电功率；

52、或者，

53、当第二供电判断结果为总实时发电输出功率未超过零值，控制储氢模块与氢能发电模块之间的组合块进行发电补偿，得到补偿发电功率。

54、为实现上述目的，本技术实施例的第四方面提出了一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面实施例所述的可适应于夜间环境的站台安全位置警报方法。

55、本技术实施例具有以下有益效果：本技术通过获取多个电解槽的电解功率参数，以及发电系统的实时发电功率，然后根据多个电解功率参数和实时发电功率，控制多个电解槽依次重复执行电解启停操作，而在每次电解启停操作当中：将目标轮次启动输出功率与目标电解槽的额定最小电解功率进行大小比较，当目标轮次启动输出功率大于或等于目标电解槽的额定最小电解功率时，则控制目标电解槽启动执行电解工作，以及基于目标电解槽的目标位置序列控制对应的电解槽执行下一次电解启停操作；当目标轮次启动输出功率小于目标电解槽的额定最小电解功率时，判断目标轮次启动输出功率是否超出危险警告阈值功率，当目标轮次启动输出功率超出危险警告阈值功率，则基于目标电解槽的目标位置序列控制对应的电解槽对应停止执行电解工作，以及执行下一次电解启停操作；当目标轮次启动输出功率未超出危险警告阈值功率时，则控制目标电解槽执行下一次电解启停操作；进而制氢发电系统中多个电解槽的产氢效率和灵活性，并且提高了制氢发电系统的稳定性和使用寿命。