[发明专利]一种直流耦合离网制氢系统及其控制方法

说明书

本发明提供的直流耦合离网制氢系统的控制方法，其制氢槽系统在根据制氢槽状态，生成带有总输入电流参考值的电流调节指令并下发至智能通信单元之后，由智能通信单元根据为制氢槽供电的变换器数量，对所述总输入电流参考值进行分配，得到带有输出电流参考值的分电流指令并下发至为制氢槽供电的各个变换器；使各个变换器分别根据所述分电流指令调节自身的输出电流；进而实现对于各个变换器输出电流的在线调节，使其匹配所连接制氢槽系统的制氢槽状态。并且，还可以根据当前变换器的输出能力与分配结果进行比较判断，来确定各个优化器输出电流的调节参考值，确保各个变换器的输出电压与制氢槽的电压/电流相匹配。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种直流耦合离网制氢系统及其控制方法。

背景技术

近些年，新能源发电，比如光伏发电和风力发电获得了迅猛发展，但是由于其发电不稳定、能量密度低的缺点，常需要储能系统进行配合；氢气作为一种从制取到终端使用完全无污染的储能介质，适于配合新能源发电来弥补上述缺点。目前商业化的新能源发电制氢系统大都采用并网方案，其发电电能需要经过多级转换，利用率低，系统设备多、成本高；其制氢系统需要通过整流器接入电网，从网侧获取能量，因此需要建设高压配电系统和相应的谐波治理装置，增加成本和复杂度，并且在偏远地区可能无法使用。

为解决交流制氢系统的种种缺点，现有技术中提出了直流耦合的离网制氢系统，无需连接电网，并且功率变换级数少；如图1所示，新能源电源通过DC/DC变换器或者AC/DC变换器与制氢槽系统相连接，为其制氢槽提供制氢所需能量，制氢槽产生氢气与氧气并存储在储氢/氧系统。这样能够提高能源利用率，并且控制简单；但是，其变换器通常工作在MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)控制模式下，并且需要控制其输出电压在制氢槽最小电解电压之上，因此其输出电流通常是跟随其最大功率点变化的，并不能实现对于输出电流的在线调节。

发明内容

本发明提供一种直流耦合离网制氢系统的控制方法，以解决现有技术中无法实现对于变换器输出电流的在线调节的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种直流耦合离网制氢系统的控制方法，所述直流耦合离网制氢系统中包括智能通信单元以及多个输出端并联至制氢槽系统制氢槽供电端的变换器；所述控制方法包括：

所述直流耦合离网制氢系统的制氢槽系统，根据制氢槽状态，生成带有总输入电流参考值的电流调节指令并下发至所述智能通信单元；

所述智能通信单元确定为制氢槽供电的变换器数量；

所述智能通信单元根据所述变换器数量，对所述总输入电流参考值进行分配，得到带有输出电流参考值的分电流指令并下发至为制氢槽供电的各个变换器；

各个变换器分别根据所述分电流指令调节自身的输出电流。

优选的，在得到带有输出电流参考值的分电流指令并下发至为制氢槽供电的各个变换器之前，还包括：

所述智能通信单元确定为制氢槽供电的各个变换器在MPPT控制模式下的输出功率；

所述智能通信单元根据所述总输入电流参考值以及制氢槽的等效电阻和最小电解电压，计算得到制氢槽的输入电压参考值；

所述智能通信单元根据所述制氢槽的输入电压参考值以及各个变换器的输出功率，分别计算得到各个变换器的可输出电流值；

所述智能通信单元分别将各个变换器的可输出电流值与所述总输入电流参考值分配后的结果进行比较，并以较小者作为相应变换器的输出电流参考值。

优选的，各个变换器分别根据所述分电流指令调节自身的输出电流，包括：

各个变换器分别调节自身的输出电流至所述输出电流参考值。