【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及制氫，尤其涉及一種光伏離網制氫系統及其控制方法。
技術介紹
1、隨著全球能源轉型和碳中和目標的推進，可再生能源制氫已成為解決能源清潔化和氫能供給的重要技術路徑。光伏制氫系統通過將太陽能轉換為電能，再通過電解水制取氫氣，實現了從可再生能源到清潔氫能的轉化，具有零碳排放、原料來源廣泛、工藝過程清潔等優勢。特別是在偏遠地區、海島等電網難以覆蓋的區域，光伏離網制氫系統可以就地利用太陽能資源生產氫氣，為當地提供清潔能源，同時避免了長距離輸電和輸氫帶來的基礎設施投入和能量損失，具有重要的工程應用價值和經濟效益。
2、目前，光伏離網制氫系統的研究主要集中在系統構型構建和基本控制策略方面。在系統構型上，普遍采用光伏陣列、dc/dc變換器、電解槽的直接耦合方式，或引入儲能單元形成光伏、儲能、電解槽的混合系統。控制策略方面，主要采用傳統的mppt（最大功率點跟蹤）控制和簡單的比例-積分（pi）控制，通過調節dc/dc變換器的占空比來實現光伏輸出功率的調節。對于包含儲能單元的系統，多采用基于規則的控制策略，根據預設的邏輯判斷條件決定儲能單元的充放電操作。在電解槽控制方面，主要關注基本的電流控制和溫度控制，以維持電解槽的穩定運行。
3、然而，現有的光伏離網制氫系統在實際應用中仍面臨一些具體的技術挑戰：一是、傳統的擾動觀察法（p&o）和電導增量法等mppt算法在光照快速變化時容易出現振蕩和誤跟蹤，影響系統效率；二是，基于固定參數的pi控制器難以應對系統的強非線性特性，特別是在電解槽阻抗隨工作狀態動態變化的情況
4、這些技術問題嚴重制約了光伏離網制氫系統的工程化應用和推廣。
技術實現思路
1、專利技術目的，提供一種光伏離網制氫系統及其控制方法，以期能夠解決現有技術存在的至少一個技術問題。
2、技術方案，一種光伏離網制氫控制方法，包括如下步驟：
3、步驟s1、獲取環境傳感器的原始數據，采用分布式數據采集系統進行同步采集，得到包含太陽輻照強度、環境溫度、光伏板表面溫度和風速的時間戳標記的原始環境數據集；依序對原始環境數據集進行異常檢測、數據清洗、標準化、時空差值、特征提取和降維，得到降維后的特征數據集；
4、步驟s2、獲取特征數據集和預先存儲的歷史光伏輸出數據，采用集成學習方法結合時間序列分析進行光伏輸出功率預測，得到預測的光伏輸出功率；基于預測的光伏輸出功率和當前光伏工作點數據，應用極值尋優算法進行mppt控制優化，得到優化后的光伏工作點電壓；根據預測的光伏輸出功率和預先存儲的光伏陣列拓撲信息，應用圖論算法對光伏陣列進行重構優化，得到優化后的光伏陣列拓撲；
5、步驟s3、獲取預先存儲的電解槽歷史運行數據和電解槽規格參數，應用系統辨識技術構建電解槽動態模型；基于構建的動態模型和預測的光伏輸出功率，應用多目標優化算法進行電解槽效率優化，得到優化的電解槽工作點序列；根據電解槽動態模型和優化的工作點序列，構建基于模型預測控制的電解槽控制器；
6、步驟s4、獲取實時采集的儲能系統電壓電流數據和溫度數據，應用卡爾曼濾波算法進行儲能系統狀態估計，得到電池荷電狀態soc和健康狀態soh；基于狀態估計結果和預先存儲的歷史使用數據，應用半馬爾可夫退化模型進行儲能系統壽命預測，得到電池剩余壽命分布；根據預測的光伏輸出功率、優化的電解槽工作點序列和電池狀態信息，應用隨機動態規劃進行儲能系統優化調度，得到儲能系統最優調度策略。
7、根據本申請的另一個方面，還提供一種光伏離網制氫系統，包括：
8、至少一個處理器；以及，
9、與至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，
10、存儲器存儲有可被處理器執行的指令，指令用于被處理器執行以實現上述任一項技術方案的光伏離網制氫方法。
11、有益效果，電能利用效率高，系統運行經濟性高，同時可適用于大規模制氫，提升了系統的穩定性以及產氫的靈活性。
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1.一種光伏離網制氫控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟S1具體為：
4.根據權利要求3的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟S2具體為：
5.根據權利要求4的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟S3具體為：
6.根據權利要求5的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟S4具體為：
7.根據權利要求6的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟S5具體為：
8.根據權利要求3的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟S15具體為：
9.根據權利要求4的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟S22具體為：
10.一種光伏離網制氫系統，其特征在于，包括：
【技術特征摘要】
1.一種光伏離網制氫控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟s1具體為：
4.根據權利要求3的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟s2具體為：
5.根據權利要求4的光伏離網制氫控制方法，其特征在于，步驟s3具體為：
...【專利技術屬性】
技術研發人員：陳任峰，譚偉，李子緣，桂吉祥，楊代坤，李軍，張杰，李楊，汪俊超，
申請(專利權)人：安徽佑賽科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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