[发明专利]一种海上平台用燃料电池和锂电池混合控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种海上平台用燃料电池和锂电池混合控制方法及系统。该方案包括获取温度数据、压力数据、电压数据、电流数据、实时放电数据汇集为在线监视数据库，并根据预设的时间间隔进行数据上传；获取所述在线监视数据库进行偏移值运算，并利用第一预设阈值、第二预设阈值获得整体指标不健康程度，并加入GPS时间同步信号；根据所述整体指标不健康程度，结合正时序曲线生成燃料电池脉冲编码信号，控制燃料电池输出；根据所述整体指标不健康程度，结合反时序曲线生成蓄电池脉冲编码信号，控制蓄电池输出。该方案通过传感数据进行燃料电池和锂电池的混合控制，提高海上平台的电能质量，降低因燃料电池和锂电池控制而引起的平台停运风险。

技术领域

本发明涉及储能电源技术领域，更具体地，涉及一种海上平台用燃料电池和锂电池混合控制方法及系统。

背景技术

随着现代工业的发展和能源需求的大幅上升，石油、天然气等矿物资源都面临着可供量、承载量及能源安全等严峻问题，同时大量的能源消耗也带来了一系列的环境问题。因此，大力研究和开发高效、对环境污染较小的新能源，尽可能提高天然气的利用率是十分必要的。其中燃料电池以其高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的优点，受到人们的广泛关注，成为国际能源领域的研究与开发热点。

在海上石油生产过程中，天然气作为伴生气回收难度较大，一般都以放空为主，使得天然气浪费，不仅产生大量温室气体，而且污染了油田周围环境；另一方面，海洋石油生产平台远离海岸，为了维持平台的正常生产，需要消耗大量柴油为整个平台提供动力，造成了运输的不便和高昂的费用，占用了平台空间。如果把放空气回收用于发电，则符合经济、低碳和可持续发展的要求。

但现有的海上平台燃料电池控制方案存在以下缺陷：现有的海上平台燃料电池的控制方法，其目标为获得更加经济的和高效的电能供应，而忽略了电能质量问题。由于依靠燃料电池进行供电时，常常需要锂电池和燃料电池之间的切换，若不能根据需求进行合理的切换，而影响到海上平台的供电可靠性，极端严重情况下可能引发海上平台的停运事故。而且，海上平台停运故障后，由于海上的可达性差、维护难的问题，常常会产生十分严重的长时间停运事故。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种海上平台用燃料电池和锂电池混合控制方法及系统，其通过传感数据进行燃料电池和锂电池的混合控制，提高海上平台的电能质量，降低因燃料电池和锂电池控制而引起的平台停运风险。

根据本发明实施例第一方面，提供一种海上平台用燃料电池和锂电池混合控制方法，具体包括：

获取温度数据、压力数据、电压数据、电流数据、实时放电数据汇集为在线监视数据库，并根据预设的时间间隔进行数据上传；

获取所述在线监视数据库进行偏移值运算，并利用第一预设阈值、第二预设阈值获得整体指标不健康程度，并加入GPS时间同步信号；

根据所述整体指标不健康程度，结合正时序曲线生成燃料电池脉冲编码信号，控制燃料电池输出；

根据所述整体指标不健康程度，结合反时序曲线生成蓄电池脉冲编码信号，控制蓄电池输出。

在一个或多个实施例中，优选地，所述获取温度数据、压力数据、电压数据、电流数据、实时放电数据汇集为在线监视数据库，并根据预设的时间间隔进行数据上传，具体包括：

通过至少3个温度传感器获得温度传感器获得膨胀水箱温度、燃料电池温度和蓄电池温度，存储为所述温度数据；

通过压力传感器获得天然气重组单元的压力，存储为所述压力数据；

通过电压传感器获得燃料电池的出口电压，存储为所述电压数据；

通过电流传感器获得燃料电池的出口电流，存储为所述电流数据；

通过异常放电传感器监测第一预设时间间隔内的燃料电池所在位置半径3m内的放电次数，存储为所述实时放电数据；