本發(fā)明涉及制氫電解槽集群控制，具體涉及一種制氫電解槽集群的控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、氫氣作為一種零碳清潔能源，可以降低碳排放，以及實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉吹南{。然而，使用化石燃料制氫會(huì)產(chǎn)生大量溫室氣體，電解槽為使用可再生能源、核能等產(chǎn)生的電力來生產(chǎn)綠色氫氣提供了可能性。在可再生能源中，風(fēng)能對(duì)于實(shí)現(xiàn)未來碳中和的目標(biāo)起著重要作用，因此，通過風(fēng)電制氫是未來的技術(shù)趨勢之一。

2、當(dāng)前風(fēng)電制氫過程中，對(duì)電解槽集群的控制大多從電解槽整體進(jìn)行考慮，使得電解槽集群的功率與輸入功率達(dá)到平衡，較少考慮到電解槽單體之間的均衡策略，往往會(huì)出現(xiàn)單體電解槽過度使用的情況，造成部分電解槽的壽命大大縮短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種制氫電解槽集群的控制方法及裝置，以解決對(duì)電解槽集群的控制較少考慮到電解槽單體之間的均衡策略，造成單體電解槽過度使用，部分電解槽的壽命大大縮短的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種制氫電解槽集群的控制方法，該方法包括：

3、獲取預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)的風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率，基于預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)的風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率確定風(fēng)電并網(wǎng)參考功率；

4、獲取風(fēng)電實(shí)測功率，基于風(fēng)電并網(wǎng)參考功率和風(fēng)電實(shí)測功率確定制氫電解槽集群的輸入功率；

5、獲取制氫電解槽集群中的各電解槽狀態(tài)，基于制氫電解槽集群的輸入功率和各電解槽狀態(tài)確定單體電解槽均衡控制策略；

6、利用單體電解槽均衡控制策略為制氫電解槽集群分配風(fēng)電制氫功率。

7、本實(shí)施例提供的一種制氫電解槽集群的控制方法，通過預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)的風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率確定風(fēng)電并網(wǎng)參考功率，基于風(fēng)電并網(wǎng)參考功率和風(fēng)電實(shí)測功率確定制氫電解槽集群的輸入功率，基于制氫電解槽集群的輸入功率和各電解槽狀態(tài)確定單體電解槽均衡控制策略，利用制氫電解槽集群消納風(fēng)電的波動(dòng)分量，實(shí)現(xiàn)了平抑風(fēng)電功率波動(dòng)功率，提高了風(fēng)電輸出功率的利用率，減少了棄電；并且，通過單體電解槽均衡控制策略為制氫電解槽集群分配風(fēng)電制氫功率，平衡了制氫電解槽集群中每個(gè)電解槽的工作時(shí)間，平均化電解槽的磨損情況，提升了制氫電解槽集群的使用壽命。

8、在一種可選的實(shí)施方式中，基于預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)的風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率確定風(fēng)電并網(wǎng)參考功率，包括：

9、基于預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)的風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率計(jì)算風(fēng)電功率的移動(dòng)平均值；

10、基于風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率和風(fēng)電功率的移動(dòng)平均值計(jì)算風(fēng)電功率的移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差；

11、基于風(fēng)電功率的移動(dòng)平均值和風(fēng)電功率的移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算風(fēng)電并網(wǎng)參考功率。

12、本實(shí)施例提供的一種制氫電解槽集群的控制方法，通過計(jì)算風(fēng)電功率的移動(dòng)平均值和風(fēng)電功率的移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差，進(jìn)而基于風(fēng)電功率的移動(dòng)平均值和風(fēng)電功率的移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算風(fēng)電并網(wǎng)參考功率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)算風(fēng)電并網(wǎng)參考功率的準(zhǔn)確計(jì)算，為后續(xù)制氫電解槽集群的輸入功率的計(jì)算提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，提高了風(fēng)電輸出功率的利用率。

13、在一種可選的實(shí)施方式中，基于風(fēng)電并網(wǎng)參考功率和風(fēng)電實(shí)測功率確定制氫電解槽集群的輸入功率；其中，制氫電解槽集群的輸入功率的計(jì)算公式如下所示：

14、

15、其中，pe(t)表示制氫電解槽集群的輸入功率，p(t)表示風(fēng)電實(shí)測功率，pref(t)表示風(fēng)電并網(wǎng)參考功率。

16、在一種可選的實(shí)施方式中，基于制氫電解槽集群的輸入功率和各電解槽狀態(tài)確定單體電解槽均衡控制策略，包括：

17、對(duì)制氫電解槽集群中各電解槽進(jìn)行編號(hào)，基于各電解槽狀態(tài)與編號(hào)構(gòu)建矩陣；

18、獲取單臺(tái)電解槽的額定功率，基于制氫電解槽集群的輸入功率和單臺(tái)電解槽的額定功率確定待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)；

19、獲取已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)，將待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)與已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果確定單體電解槽均衡控制策略。

20、本實(shí)施例提供的一種制氫電解槽集群的控制方法，基于制氫電解槽集群的輸入功率和單臺(tái)電解槽的額定功率確定待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)，進(jìn)而利用待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)與已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)的比較結(jié)果確定單體電解槽均衡控制策略，平衡了制氫電解槽集群中各電解槽的利用時(shí)間，提升了制氫電解槽集群的使用壽命。

21、在一種可選的實(shí)施方式中，將待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)與已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果確定單體電解槽均衡控制策略，包括：

22、若待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)大于已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)，則基于矩陣確定停機(jī)電解槽的運(yùn)行小時(shí)數(shù)；

23、選取運(yùn)行小時(shí)數(shù)最小的停機(jī)電解槽進(jìn)行啟動(dòng)操作，并更新矩陣和已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)；

24、將更新后的已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)與待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果，利用停機(jī)電解槽的運(yùn)行小時(shí)數(shù)控制停機(jī)電解槽啟動(dòng)，直至已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)等于待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)，則停止控制停機(jī)電解槽啟動(dòng)。

25、本實(shí)施例提供的一種制氫電解槽集群的控制方法，由于單體電解槽均衡控制策略的目標(biāo)是確保各個(gè)電解槽間的壽命相對(duì)均衡，即平均分配工作量，避免個(gè)別電解槽長時(shí)間工作，從而減小單個(gè)設(shè)備的性能衰減，延長整體系統(tǒng)的使用壽命，因此，基于電解槽單體的運(yùn)行小時(shí)數(shù)控制制氫電解槽集群中單體電解槽的啟停順序，平衡制氫電解槽集群中每個(gè)電解槽的工作時(shí)間，平均化電解槽的磨損情況，提升電解槽集群的服役壽命。

26、在一種可選的實(shí)施方式中，將待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)與已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果確定單體電解槽均衡控制策略，還包括：

27、若待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)大于已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)，則基于矩陣確定運(yùn)行電解槽的運(yùn)行小時(shí)數(shù)；

28、選取運(yùn)行小時(shí)數(shù)最大的運(yùn)行電解槽進(jìn)行停機(jī)操作，并更新矩陣和已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)；

29、將更新后的已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)與待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果，利用運(yùn)行電解槽的運(yùn)行小時(shí)數(shù)控制停機(jī)電解槽停機(jī)，直至已啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)等于待啟動(dòng)電解槽個(gè)數(shù)，則停止控制運(yùn)行電解槽停機(jī)。

30、第二方面，本發(fā)明提供了一種制氫電解槽集群的控制裝置，該裝置包括：

31、第一確定模塊，用于獲取預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)的風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率，基于預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)的風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率確定風(fēng)電并網(wǎng)參考功率；

32、第二確定模塊，用于獲取風(fēng)電實(shí)測功率，基于風(fēng)電并網(wǎng)參考功率和風(fēng)電實(shí)測功率確定制氫電解槽集群的輸入功率；

33、第三確定模塊，用于獲取制氫電解槽集群中的各電解槽狀態(tài)，基于制氫電解槽集群的輸入功率和各電解槽狀態(tài)確定單體電解槽均衡控制策略；

34、分配模塊，用于利用單體電解槽均衡控制策略為制氫電解槽集群分配風(fēng)電制氫功率。

35、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器和處理器之間互相通信連接，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，處理器通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令，從而執(zhí)行上述第一方面或其對(duì)應(yīng)的任一實(shí)施方式的制氫電解槽集群的控制方法。

36、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面或其對(duì)應(yīng)的任一實(shí)施方式的制氫電解槽集群的控制方法。

37、第五方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面或其對(duì)應(yīng)的任一實(shí)施方式的制氫電解槽集群的控制方法。