[发明专利]一种制氢控制方法及制氢系统

说明书

本发明提供的制氢控制方法及制氢系统，应用于制氢技术领域，该方法在获取需求制氢电量和新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值之后，根据需求制氢电量以及新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值，在预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，并在所得制氢时间段内控制制氢设备制氢。本方法在正式制氢之前，通过新能源电源输出功率的预测，确定新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，并在该制氢时间段内控制制氢设备运行，避免因为过早或过晚启动制氢设备而导致整个制氢过程消耗的电网电量偏多，有助于提高新能源制氢电量占比，进而降低制氢成本。

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，特别涉及一种制氢控制方法及制氢系统。

背景技术

氢能属于一种可再生、零污染、零排放的能源，是目前公认的最具应用前景的清洁能源之一。而在众多的制氢方法中，电解水制氢因其环境友好、氢气纯度高、制氢过程碳排放量低等优点而得到广泛的应用。参见图1，图1是现有技术中一种并网制氢系统的结构框图，在该制氢系统中，新能源电源经DC/AC变换器与AC/DC变换器的交流侧相连，AC/DC变换器的直流侧与制氢设备，即水电解槽相连，进一步的，交流电网也与AC/DC变换器的交流侧相连。

在图1所示制氢系统运行时，如果新能源电源的输出功率小于制氢所需最低功率时，能量控制器可控制新能源电源和交流电网同时向制氢设备输出制氢功率，以满足制氢要求。

然而，现有技术中基于图1所示并网制氢系统实现的制氢控制方法，忽略了对新能源制氢电量占比，即新能源电源提供的制氢电量与需求制氢电量的比值的控制，导致制氢成本整体较高，限制并网制氢系统的推广应用。

发明内容

本发明提供一种制氢控制方法及制氢系统，在新能源电源对应的预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，在该制氢时间段内控制制氢设备运行，有助于增加新能源电源提供的电能的使用比例，降低制氢成本。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种制氢控制方法，包括：

获取需求制氢电量和新能源电源在预设工作时间段内的输出功率预测值；

根据所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值，在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段；

在所述制氢时间段内控制制氢设备制氢。

可选的，所述根据所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值，在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段，包括：

确定所述新能源电源在所述预设工作时间段内提供的可用于制氢的电量，得到可用制氢电量；

根据所述可用制氢电量与所述需求制氢电量的大小关系，确定预设计算模型的目标约束条件；

基于所述目标约束条件、所述需求制氢电量以及所述输出功率预测值求解所述预设计算模型，得到在所述预设工作时间段内确定使得新能源制氢电量占比最高的制氢时间段。

可选的，所述预设计算模型包括：

其中，η(t)表示所述新能源制氢电量占比；

W₁表示所述需求制氢电量；

W₂表示所述实用制氢电量；

t_停机表示所述制氢时间段的终止时间；

t_启动表示所述制氢时间段的起始时间；

P(t)表示制氢功率。