【技術實現步驟摘要】
本申請涉及風光新能源，特別涉及一種電解制氫設備的控制方法、裝置及系統。
技術介紹
1、風力發電和光伏發電作為清潔型新能源，能夠可持續地產生電能。
2、風光制氫系統的主要原理是利用風力發電和光伏發電的電能，通過電解槽將水轉化為氫氣。然而，風能和光能的波動性會直接影響電能的穩定性，而電能不穩定將影響電解過程的效率和氫氣的產量。現有技術在應對該變化時，通常采用單一控制策略，導致系統在面對電能變化時的適應能力不足，不能高效利用光伏發電和風力發電的波動性，使得制氫系統能效較低。
技術實現思路
1、本說明書提供一種制氫設備的控制方法、裝置及系統，以提高制氫設備的面對電能變化的適應能力，有效利用光伏發電和風力發電的波動性，提高制氫系統的能效。
2、本說明書第一方面提供一種電解制氫設備的控制方法，包括：在干預控制階段，記錄電解制氫設備的各可控參數、輸入電能，并采集電解制氫設備的狀態參數；在干預控制階段，通過人工干預控制電解制氫設備達到最佳工作狀態；通過時序網絡模型學習電解制氫設備的可控參數、輸入電能與狀態參數之間的關聯關系；在所述時序網絡模型的預測準確率達到預設要求的情況下，進入自動控制階段；在所述自動控制階段，通過所述時序網絡模型預測各電解制氫設備的各狀態參數；以所述時序網絡模型的預測結果作為控制目標，控制自動控制器調節電解制氫設備的各可控參數。
3、在一些實施例中，電解制氫設備的狀態參數包括電解槽內電解液的設定溫度或者電解槽內加熱器的加熱功率、循環管路中電解
4、在一些實施例中，通過時序網絡模型學習電解制氫設備的可控參數、輸入電能與狀態參數之間的關聯關系，包括：在干預控制階段，標記電解制氫設備的最佳狀態參數組；篩選出至少連續n個采集時刻的最佳狀態參數組；根據最佳狀態參數組與對應采集時刻的可控參數、輸入電能的取值確定訓練數據，從而得到第一訓練數據集；n為大于2的整數；采用所述第一訓練數據集訓練所述時序網絡模型。
5、在一些實施例中，在訓練所述時序網絡模型之后，還包括：篩選出至少連續m個采集時刻的最佳狀態參數構成第一驗證數據集，所述第一驗證數據集與所述第一訓練數據集的交集為空；m為大于2的整數；通過所述第一驗證數據集評估所述時序網絡模型的預測準確率。
6、在一些實施例中，所述方法還包括：在自動控制階段，以第一自動子階段的最佳狀態參數組作為訓練數據構成第二訓練數據集，以第二自動子階段的最佳狀態參數組作為驗證數據構成第二驗證數據集；所述第二自動子階段為所述第一自動子階段之后的運行子階段；通過所述第二訓練數據集更新所述時序網絡模型；通過所述第二驗證數據集驗證所述時序網絡模型；在所述時序網絡模型的預測準確率達到預設要求的情況下，繼續自動控制階段；在所述時序網絡模型的預測準確率未達到預設要求的情況下，退出自動控制階段。
7、在一些實施例中，在自動控制階段，在制氫設備的各執行器、原料、產品的觀測參數超出最佳取值范圍時，產生報警信息。
8、在一些實施例中，在產生報警信息之后，還包括：將所述報警信息發送至用戶終端；接收用戶終端發送的目標可控參數的目標值。
9、在一些實施例中，所述自動控制器包括pid控制器或ladrc控制器。
10、本說明書第二方面提供一種電解制氫設備的控制裝置，包括：獲取單元，用于在干預控制階段，記錄電解制氫設備的各可控參數、輸入電能，并采集電解制氫設備的狀態參數；在干預控制階段，通過人工干預控制電解制氫設備達到最佳工作狀態；訓練單元，用于通過時序網絡模型學習電解制氫設備的可控參數、輸入電能與狀態參數之間的關聯關系；切換單元，用于在所述時序網絡模型的預測準確率達到預設要求的情況下，進入自動控制階段；預測單元，用于在所述自動控制階段，通過所述時序網絡模型預測各電解制氫設備的各狀態參數；控制單元，用于以所述時序網絡模型的預測結果作為控制目標，控制自動控制器調節電解制氫設備的各可控參數。
11、本說明書第三方面提供一種電解制氫設備的控制系統，包括：電解制氫設備，用于采用電解制氫技術實施氫氣制備；自動控制器，用于調節電解制氫設備的各可控參數以調節電解制氫設備的工作狀態；電解制氫設備的控制裝置，用于執行第一方面任一項所述的電解制氫設備的控制方法。
12、本說明書所提供的電解制氫設備的控制方法、裝置及系統，將電解制氫設備的運行階段劃分為干預控制階段、自動控制階段，在干預控制階段通過人工干預控制電解制氫設備達到最佳工作狀態，通過時序網絡模型學習電解制氫設備達到最佳工作狀態情況下的可控參數、輸入電能與狀態參數之間的關聯關系，在時序網絡模型的預測準確率達到預設要求的情況下，用戶可以選擇進入自動控制階段，在自動控制階段，采用時序網絡模型預測下一時刻電解制氫設備達到最佳工作狀態時的狀態參數，將該預測結果作為控制目標，控制自動控制器調節電解制氫設備的各可控參數。本方案使得用戶可以在自動控制階段無需干預電解制氫設備的運行過程也能夠保障其處于最佳工作狀態；并且，本方案的時序網絡模型學習了電解制氫設備的可控參數、“輸入電能”與狀態參數之間的關聯關系，而電解制氫設備的輸入電能就有波動性，也就是說，時序網絡模型學習了有輸入電能作為干擾情況下可控參數與狀態參數之間的關聯關系，從而根據時序網絡模型的預測結果控制制氫設備既能夠使得制氫設備在自動控制階段達到最佳工作狀態，也能夠適應電解制氫設備輸入電能的波動性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種電解制氫設備的控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，電解制氫設備的狀態參數包括電解槽內電解液的設定溫度或者電解槽內加熱器的加熱功率、循環管路中電解液補充液的設定溫度或者循環管路上冷卻器的冷卻功率、堿箱連通電解槽以補充電解液的閥門開度。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過時序網絡模型學習電解制氫設備的可控參數、輸入電能與狀態參數之間的關聯關系，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在訓練所述時序網絡模型之后，還包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在自動控制階段，在制氫設備的各執行器、原料、產品的觀測參數超出最佳取值范圍時，產生報警信息。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在產生報警信息之后，還包括：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述自動控制器包括PID控制器或LADRC控制器。
9.一種電解制氫設備的控制裝置，其特征在于，包括：
10.一種電解制氫設備的控制系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種電解制氫設備的控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，電解制氫設備的狀態參數包括電解槽內電解液的設定溫度或者電解槽內加熱器的加熱功率、循環管路中電解液補充液的設定溫度或者循環管路上冷卻器的冷卻功率、堿箱連通電解槽以補充電解液的閥門開度。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過時序網絡模型學習電解制氫設備的可控參數、輸入電能與狀態參數之間的關聯關系，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在訓練所述時序網絡模型之后，還包括：
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：韓文杰，劉曉杰，李偉，王光春，劉峻，王濤，楊立，
申請(專利權)人：中電建新能源集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。