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，以及實現(xiàn)大規(guī)模可再生能源的消納。然而，使用化石燃料制氫會產(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，風能對于實現(xiàn)未來碳中和的目標起著重要作用，因此，通過風電制氫是未來的技術(shù)趨勢之一。

2、當前風電制氫過程中，對電解槽集群的控制大多從電解槽整體進行考慮，使得電解槽集群的功率與輸入功率達到平衡，較少考慮到電解槽單體之間的均衡策略，往往會出現(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)時間窗口內(nèi)的風電實時輸出功率，基于預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)的風電實時輸出功率確定風電并網(wǎng)參考功率；

4、獲取風電實測功率，基于風電并網(wǎng)參考功率和風電實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電制氫功率。

7、本實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)時間窗口內(nèi)的風電實時輸出功率確定風電并網(wǎng)參考功率，基于風電并網(wǎng)參考功率和風電實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電的波動分量，實現(xiàn)了平抑風電功率波動功率，提高了風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電制氫功率，平衡了制氫電解槽集群中每個電解槽的工作時間，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、在一種可選的實施方式中，基于預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)的風電實時輸出功率確定風電并網(wǎng)參考功率，包括：

9、基于預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)的風電實時輸出功率計算風電功率的移動平均值；

10、基于風電實時輸出功率和風電功率的移動平均值計算風電功率的移動標準差；

11、基于風電功率的移動平均值和風電功率的移動標準差計算風電并網(wǎng)參考功率。

12、本實施例提供的一種制氫電解槽集群的控制方法，通過計算風電功率的移動平均值和風電功率的移動標準差，進而基于風電功率的移動平均值和風電功率的移動標準差計算風電并網(wǎng)參考功率，實現(xiàn)了對算風電并網(wǎng)參考功率的準確計算，為后續(xù)制氫電解槽集群的輸入功率的計算提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，提高了風電輸出功率的利用率。

13、在一種可選的實施方式中，基于風電并網(wǎng)參考功率和風電實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)表示風電實測功率，pref(t)表示風電并網(wǎng)參考功率。

16、在一種可選的實施方式中，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、對制氫電解槽集群中各電解槽進行編號，基于各電解槽狀態(tài)與編號構(gòu)建矩陣；

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

19、獲取已啟動電解槽個數(shù)，將待啟動電解槽個數(shù)與已啟動電解槽個數(shù)進行比較，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電解槽的額定功率確定待啟動電解槽個數(shù)，進而利用待啟動電解槽個數(shù)與已啟動電解槽個數(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間，提升了制氫電解槽集群的使用壽命。

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

22、若待啟動電解槽個數(shù)大于已啟動電解槽個數(shù)，則基于矩陣確定停機電解槽的運行小時數(shù)；

23、選取運行小時數(shù)最小的停機電解槽進行啟動操作，并更新矩陣和已啟動電解槽個數(shù)；

24、將更新后的已啟動電解槽個數(shù)與待啟動電解槽個數(shù)進行比較，基于比較結(jié)果，利用停機電解槽的運行小時數(shù)控制停機電解槽啟動，直至已啟動電解槽個數(shù)等于待啟動電解槽個數(shù)，則停止控制停機電解槽啟動。

25、本實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是確保各個電解槽間的壽命相對均衡，即平均分配工作量，避免個別電解槽長時間工作，從而減小單個設(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行小時數(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電解槽的工作時間，平均化電解槽的磨損情況，提升電解槽集群的服役壽命。

26、在一種可選的實施方式中，將待啟動電解槽個數(shù)與已啟動電解槽個數(shù)進行比較，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、若待啟動電解槽個數(shù)大于已啟動電解槽個數(shù)，則基于矩陣確定運行電解槽的運行小時數(shù)；

28、選取運行小時數(shù)最大的運行電解槽進行停機操作，并更新矩陣和已啟動電解槽個數(shù)；

29、將更新后的已啟動電解槽個數(shù)與待啟動電解槽個數(shù)進行比較，基于比較結(jié)果，利用運行電解槽的運行小時數(shù)控制停機電解槽停機，直至已啟動電解槽個數(shù)等于待啟動電解槽個數(shù)，則停止控制運行電解槽停機。

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)時間窗口內(nèi)的風電實時輸出功率，基于預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)的風電實時輸出功率確定風電并網(wǎng)參考功率；

32、第二確定模塊，用于獲取風電實測功率，基于風電并網(wǎng)參考功率和風電實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電制氫功率。

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

36、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的制氫電解槽集群的控制方法。

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