氢能专利库

本申请提供一种基于模块化大规模制氢电源参与电力系统一次调频控制方法，包括：从高精度同步相量测量单元、电解槽和子模块获取原始数据流，通过时间同步和异常检测修复后进行多尺度分解和降噪处理；利用无迹卡尔曼滤波进行状态估计，结合经验模态分解和希尔伯特变换提取频率扰动特征，并估算电网惯量；采用建立电解槽动态模型，通过递归最小二乘法进行参数识别和优化；基于多时间尺度控制框架设计控制策略，通过在线高斯过程回归优化虚拟同步发电机参数，结合场景树随机模型预测控制和极小极大遗憾学习实现调频控制；最后通过分布式一致性算法进行协调控制并进行多目标性能评估优化。提高了系统的调频性能和运行效率。

本发明公开了一种无储能离网光伏制氢系统及控制方法，包括环境数据采集与预处理、光伏电池输出功率估算、电解槽功率管理、变换器控制参数优化和系统性能评估与自适应调整五个步骤。首先采用隔离森林算法、克里金插值和经验模态分解方法处理环境数据，提取时间序列特征。然后结合估算光伏输出功率。接着利用遗传算法和动态规划实现电解槽功率优化分配。再通过子空间辨识、极点配置和混合优化算法优化变换器控制参数。最后采用滑动时间窗口法、奇异谱分析和模糊预测控制方法实现系统性能评估和自适应调整。解决了无储能光伏制氢系统在环境数据处理、功率估算、能量管理和控制优化等方面的技术问题，提高了系统运行效率和可靠性。

本发明公开了一种光伏离网制氢系统及其控制方法，包括以下步骤：获取环境传感器的原始数据，通过分布式数据采集系统进行同步采集，经过STL算法、Z‑score标准化和小波降噪处理，得到标准化环境数据；采用集成学习方法进行光伏输出功率预测，并进行MPPT控制优化；构建电解槽动态模型，并进行多目标优化和储能系统状态估计，实现储能优化调度；最后通过多时间尺度协调控制框架实现系统整体优化。本发明提高了系统运行效率，增强了系统可靠性，降低了运行成本，特别适用于光伏能源波动性大的离网制氢场景。

本发明公开了一种高压制氢电源输出控制电路，包括变压器T、多路电压调理电路，所述变压器T1的输入端送入交流电，变压器的输出端的每一个绕组分别对应一路电压调理电路，所述电压调理电路用于将每一个绕组输出的交流电经过调理后输出对应电压的直流电，将电压调理电路的输出端串接在一起形成高压直流输出作为制氢电源。本发明的优点在于：提供了一种稳定可靠的高压制氢电源控制电路，保证了制氢电源的输出电压的稳定可靠，进而保证了制氢的工序的稳定；对制氢电源采用多支路方式变换实现多条直流电压输出叠加在一起形成高压输出，单一支路的电路处理不涉及高压，简化电路且提高了安全性；多条支路叠加实现了所需要的执行高压。

本发明公开了制氢电源的安全控制系统，包括并行运行的两个或以上散热系统，所述散热系统受控于控制单元，所述控制单元的输入端与温度传感器连接，所述温度传感器用于采集制氢电源的温度数据；所述控制单元根据温度数据来控制散热系统的工作。本发明的优点在于：对制氢电源的冷却采用两种方式进行冷却，可以有效减少温度的异常；同时通过两种冷却系统的控制策略的设计可以有效保证温度安全，减少温度异常发生的概率。

本发明公开了一种制氢电源柜，包括单元柜Ⅰ、单元柜Ⅱ、单元柜Ⅲ、单元柜Ⅳ、风冷机构和水冷机构，单元柜Ⅰ、单元柜Ⅱ、单元柜Ⅲ和单元柜Ⅳ并联连接，每个单元柜上单独设有风冷机构，单元柜Ⅰ、单元柜Ⅱ、单元柜Ⅲ和单元柜Ⅳ均设有水冷机构，且四个单元柜的四个水冷机构并联连接在总进水管和总回水管上，单元柜Ⅰ、单元柜Ⅱ、单元柜Ⅲ和单元柜Ⅳ的柜体均设有前门和背门，且前门和背门均为对开结构。本发明通过分置多个单元柜，使得内部电器元件排布整洁规律，通过合理布置可充分利用柜体的内部空间，占用空间小，方便检验和维修；而且分单元布置还方便了对内部电器元件的排查，实现按单元的逐一排查，不会出现漏检、重检的现象，提高了排查效率。

本发明公开了一种用于制氢电源的电能变换装置，包括箱体、二极管模块、IGBT模块、控制模块、复合母排和滤波电容，所述二极管模块、IGBT模块、控制模块分层排布从下到上依次安装在箱体，复合母排和滤波电容安装在箱体中位于二极管模块、IGBT模块、控制模块的侧部，外部交流电源与二极管模块输入端电连接，二极管模块包括了三相桥式整流电路，实现了交流变直流。二极管模块输出端通过复合母排与滤波电容输入端电连接，滤波电容输出端与IGBT模块输入端电连接，IGBT模块输出端与直流输出排电连接。直流输出排与制氢电源柜的汇流排电连接，汇流排与制氢电源柜的输出铜排电连接，给制氢设备供电。

本发明实施例提供一种电解水制氢装置、制氢方法及系统，属于电解水制氢技术领域。所述斩波功率模块包括单元壳体以及安装于所述单元壳体的内部的24个斩波模块；其中，所述斩波模块用于将24路来自三相电源的交流电压一一对应转换成预设定固定电压值的直流电压，使得电性连接于所述斩波模块的输出端且置于水溶液中的直流电极完成电解水制氢。该电解水制氢装置、制氢方法及系统可以输出谐波小、功率因素高的电流，且在某个模块损坏后还可以继续制氢。