电解水制氢的功率变换控制系统及方法与流程

技术特征：
1.一种电解水制氢的功率变换控制系统，其特征在于，包括：最大功率传输效率的电解槽负荷曲线计算单元、控制单元、通讯单元、等效电路参数测量单元、新能源发电系统、功率变换电路和电解槽；所述等效电路参数测量单元，用于测量不同类型电解槽的等效电路参数；所述最大功率传输效率的电解槽负荷曲线计算单元，用于根据不同类型电解槽的等效电路参数，拟合出功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线；所述控制单元，用于接收所述最大功率传输效率的电解槽负荷曲线计算单元发送的功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线，并根据所述曲线控制所述功率变换电路以及电解槽的制氢量为所述电解槽提供功率输出，以实现功率变换电路-电解槽最优效率曲线输出电流；所述新能源发电系统，用于向所述功率变换电路进行供电；所述功率变换电路，用于在所述控制单元的控制下为所述电解槽提供功率输出。2.根据权利要求1所述的电解水制氢的功率变换控制系统，其特征在于，所述功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线是制氢量和电流的非线性曲线；其中，一个制氢量对应一个功率变换电路-电解槽效率最大的电流值，当整个系统运行在这条最优曲线时，表示进入最优效率曲线控制模式。3.根据权利要求1所述的电解水制氢的功率变换控制系统，其特征在于，所述功率变换电路还用于在输入功率发生波动或者变化时，切换至直流侧电压稳定控制模式，保证电解槽的直流供电品质。4.根据权利要求1所述的电解水制氢的功率变换控制系统，其特征在于，所述制氢量的变换根据生产负荷对氢气需求量的变换而变化。5.一种基于如权利要求1～4任一项所述的电解水制氢的功率变换控制系统的电解水制氢的功率变换控制方法，其特征在于，包括：s1、测量出不同类型电解槽的等效电路参数；s2、根据不同类型电解槽的等效电路参数，拟合出功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线，输入控制单元；s3、当制氢量发生变化时，按照调整后的功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线调整输出电流；s4、当输入功率发生波动或者变化时，应切换至电压稳定控制。6.根据权利要求5所述的电解水制氢的功率变换控制方法，其特征在于，所述功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线是制氢量和电流的非线性曲线；其中，一个制氢量对应一个功率变换电路-电解槽效率最大的电流值，当整个系统运行在这条最优曲线时，表示进入最优效率曲线控制模式。7.根据权利要求5所述的电解水制氢的功率变换控制方法，其特征在于，所述制氢量的变换根据生产负荷对氢气需求量的变换而变化。8.根据权利要求5所述的电解水制氢的功率变换控制方法，其特征在于，以获取系统效率最大值为目标，采用最优效率曲线和电压稳定控制两种模式分别处理输出、输入对系统的影响。

技术总结
本发明提供一种电解水制氢的功率变换控制系统及方法，系统包括等效电路参数测量单元，用于测量不同类型电解槽的等效电路参数；最大功率传输效率的电解槽负荷曲线计算单元，用于根据不同类型电解槽的等效电路参数，拟合出功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线；控制单元，用于接收最大功率传输效率的电解槽负荷曲线计算单元发送的功率变换电路-电解槽负荷最优效率曲线，并根据曲线控制功率变换电路以及电解槽的制氢量为电解槽提供功率输出，以实现功率变换电路-电解槽最优效率曲线输出电流。本发明以获取系统效率最大为目标进行控制，从而可以提高功率变换电路-电解槽的整体效率，是一种高效的新能源发电电解水的功率变换控制系统及方法。换控制系统及方法。换控制系统及方法。


技术研发人员：张洪阳 孙阳 李红叶 时振堂
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院
技术研发日：2021.04.23
技术公布日：2022/11/10