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申请/专利权人：北方工业大学;三峡科技有限责任公司

摘要：本发明公开了一种同构电解槽集群的最优功率控制与分配方法，用于新能源制氢场景下的电解槽集群控制。本发明方法包括：根据新能源绿氢过程，建立含最大新能源消纳和制氢约束的同构电解槽集群制氢数学模型，并基于新能源日前预测数据以及新能源和制氢电解槽参数求解，获取同构电解槽集群整体的最佳功率指令；以最大制氢效率建立电解槽集群中各电解槽的功率分配策略，再以最小化电解槽状态切换为目标建立同构电解槽最优序贯功率分配模型并求解，最终实现对各电解槽的有效控制。本发明有利于提升新能源消纳，在能最大程度发挥单一电解槽制氢能力的同时，降低多个电解槽协同运行的频繁启停能耗以及损伤，最大程度地保障新能源制氢的安全性和高效性。

主权项：1.一种同构电解槽集群的最优功率控制与分配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：针对离网条件下包含同构电解槽集群的新能源-电池制氢系统，同构电解槽集群绿氢建模模块根据制氢系统的新能源绿氢过程，建立含最大新能源消纳和制氢约束的同构电解槽集群制氢数学模型；所述制氢系统使用同构电解槽集群制取氢气，设同构电解槽集群包含N0个结构、类型和额定功率均相同的电解槽；所述制氢系统包含提供绿色能源的新能源发电单元、电池储能单元、用电负荷、同构电解槽集群、储氢罐以及售氢环节；所述同构电解槽集群制氢数学模型，以最大化新能源消纳率为系统优化目标，并设置所述制氢系统需要满足的约束条件，包含功率-能量平衡约束、新能源发电单元的实际输出功率约束、电池储能单元实际输出功率和能量状态约束、以及氢平衡约束；步骤2：同构电解槽集群功率指令计算模块基于新能源日前预测数据以及新能源和制氢电解槽参数求解所述同构电解槽集群制氢数学模型，获取在每个时刻同构电解槽集群最佳制氢功率指令；步骤3，同构电解槽功率分配策略模块根据电解槽安全制氢的功率范围，制定每个时刻的同构电解槽集群内N0个同构电解槽的功率分配策略；所述同构电解槽功率分配策略模块首先根据实验数据获得同构电解槽安全制氢的临界功率P1、最大效率点功率P2和最大功率P3，然后根据步骤2获得的同构电解槽集群最佳制氢功率指令对每个时刻的同构电解槽的制氢功率进行分配；对t时刻的同构电解槽的制氢功率进行分配时，首先计算同构电解槽运行数量标识数，包括能够超过临界功率的同构电解槽数量n1t、能够达到最大效率点的同构电解槽数量n2t以及能够达到最大功率的同构电解槽数量n3t，然后根据同构电解槽运行数量标识数判断t时刻同构电解槽集群内每一个电解槽的停机状态和运行状态，为运行状态的电解槽分配制氢功率；步骤4，同构电解槽最优功率序贯决策模块建立计及最小启停状态切换的同构电解槽最优序贯功率分配模型并求解，获得多个同构电解槽的功率指令，完成同构电解槽集群的最优控制。

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