一种海上风电制氢安全评价方法与流程

本发明属于风险评价，尤其是涉及一种海上风电制氢安全评价方法。

背景技术：

1、海上风力发电耦合电解水制氢作为一种新型的绿氢制备方式，其安全性一直备受关注。由于风力的波动性以及氢气特殊的物理和化学性质，制氢过程中氢氧浓度不稳定，制氢站在实际运行过程中极易发生氢气泄漏的情况。

2、氢气爆炸下限低，最低点火能量小，导致氢气泄漏后极易发生燃烧甚至爆炸。科学正确地评价整个海上风电制氢系统的安全性，不仅能提前判断氢气是否会发生泄漏并进行预警，确保系统的安全运行，同时是降低事故后果的重要措施。

3、目前，现有技术中尚无针对海上风电制氢的安全性评价方法。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是提供一种海上风电制氢安全评价方法，该方法主要是将风力发电的波动性作为安全评价的重要参考指标纳入整体安全评价系统中，实现二者的有效耦合，为整个系统安全运行提供重要参考。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种海上风电制氢安全评价方法，包括以下步骤，

3、s1：进行风力波动性指标数据的采集和整理；

4、s2：以选取的数据作为安全评价的指标对整个系统进行安全评价；

5、s3：得出风险等级单元；

6、s4：结合现场数据和评价结果进行安全再评价。

7、进一步的，在所述s1中，所述风力波动性指标包括风速和风向，所述数据还包括制氢电解槽的输入电流、氢中氧浓度和氧中氢浓度。

8、进一步的，所述s2包括以下步骤，

9、s21：将电解槽的输入电流、氢中氧浓度、氧中氢浓度和风力波动性指标做归一化后乘以不同的权重系数，进行风险评价和判断；

10、s22：根据风险等级单元结果进行权重系数的动态调整，进行系统的再评价。

11、进一步的，所述s21的计算公式如下，

12、l＝(w1*μ1+w2*μ2+w3*μ3+w4*μ4)/∑wi,w4<0.5；l＝1,w4≥0.5

13、其中，l为事故发生的可能性；w1、w2、w3、w4，∑wi＝1为不同的权重系数；μ1＝i1/i0,μ2＝v1/vo，μ3＝v2/vh，μ4＝p4/p0，其中，i0为输入电流基准值、vo为氢中氧浓度基准值、vh为氧中氢浓度基准值、p0为风力波动性指标基准值。

14、进一步的，在所述s3中，风险等级采用风险矩阵分析算法进行风险等级的判断，公式如下，

15、r＝l*s

16、其中，r是风险值，l为事故发生的可能性；s是事故后果严重性。

17、进一步的，r是风险值，事故发生的可能性与事件后果的结合，分为a1、b2、c3、d4、e5五个等级，l分为1-5五个等级；s是事故后果严重性，分为1-5个等级；r值越大，说明系统危险性越大，风险越大。

18、进一步的，当w4>0.5时，r的等级判定为e5最高等级；

19、r为a1和b2两个等级时，不需要进行再评价；r为c3、d4、e5三种等级时，需要进行系统的再评价。

20、进一步的，本发明还提供一种装置，运行上述的数据处理方法。

21、进一步的，本发明还提供一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的算法，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的数据处理方法。

22、进一步的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机算法，所述计算机算法被处理器执行时实现上述的数据处理。

23、本发明具有的优点和积极效果是：

24、本发明不仅考虑制氢侧的相关安全指标，还将风力波动性指标融合，可以根据运行情况得出综合风险等级单元，进而进行安全评价。本发明的评价方法采用先进的算法进行计算和判断，评价结果更加准确，对于系统安全运行具有很大的作用。

技术特征：

1.一种海上风电制氢安全评价方法，其特征在于：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种海上风电制氢安全评价方法，其特征在于：在所述s1中，所述风力波动性指标包括风速和风向，所述数据还包括制氢电解槽的输入电流、氢中氧浓度和氧中氢浓度。

3.根据权利要求1或2所述的一种海上风电制氢安全评价方法，其特征在于：所述s2包括以下步骤，

4.根据权利要求3所述的一种海上风电制氢安全评价方法，其特征在于：所述s21的计算公式如下，

5.根据权利要求1或2所述的一种海上风电制氢安全评价方法，其特征在于：在所述s3中，风险等级采用风险矩阵分析算法进行风险等级的判断，公式如下，

6.根据权利要求5所述的一种海上风电制氢安全评价方法，其特征在于：r是风险值，事故发生的可能性与事件后果的结合，分为a1、b2、c3、d4、e5五个等级，l分为1-5五个等级；s是事故后果严重性，分为1-5个等级；r值越大，说明系统危险性越大，风险越大。

7.根据权利要求6所述的一种海上风电制氢安全评价方法，其特征在于：当w4>0.5时，r的等级判定为e5最高等级；

8.一种装置，其特征在于：运行如权利要求1至7任意一项所述的数据处理方法。

9.一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的算法，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的数据处理方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机算法，其特征在于，所述计算机算法被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的数据处理。

技术总结本发明公开了一种海上风电制氢安全评价方法，包括以下步骤，S1：进行风力波动性指标数据的采集和整理；S2：以选取的数据作为安全评价的指标对整个系统进行安全评价；S3：得出风险等级单元；S4：结合现场数据和评价结果进行安全再评价。本发明不仅考虑制氢侧的相关安全指标，还将风力波动性指标融合，可以根据运行情况得出综合风险等级单元，进而进行安全评价。本发明的评价方法采用先进的算法进行计算和判断，评价结果更加准确，对于系统安全运行具有很大的作用。技术研发人员：孙红军,张树德,郭诗然,蒋雪蕾,樊晶晶,曹晨光,王续东,吴智丽,胡国峰受保护的技术使用者：中海油融风能源有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26