[发明专利]一种水电解制氢氧系统压力控制方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种水电解制氢氧系统压力控制方法及系统，该方法包括获取电解槽总电流、工作温度和工作压力，结合额定电流和额定温度，确定第一压力调节系数；在当前迭代周期内，基于第一压力调节系数、工作压力和电解槽的额定压力，确定第一设定压力，以控制压力控制器的开度；在当前迭代周期之后的每一个迭代周期开始时，均获取实际电解槽总电流、实际工作温度和实际工作压力，结合额定电流和额定温度，确定第二压力调节系数；基于第二压力调节系数、实际工作压力和额定压力，确定单个迭代周期内的第二设定压力，基于第二设定压力控制压力控制器的开度，以使相应单个迭代周期内电解槽的工作压力向第二设定压力收敛。

技术领域

本发明涉及碱性水电解槽设备控制技术领域，特别是一种水电解制氢氧系统压力控制方法及系统。

背景技术

水电解制氢氧系统压力控制对于系统平稳运行，提升气体品质，降低能耗，减缓设备腐蚀具有重要意义。现有水电解制氢氧系统压力控制为人为设定，且基本为定值。

现有技术中压力控制未能考虑电解槽功率波动带来的影响，导致系统内气体体积流量变化较大，系统中的气液分离环节不稳定，导致产品气纯度不稳定，系统稳定性较差，无法较好地适应功率波动的电源，比如可再生能源电力，也无法自适应电网调峰等。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种能够实现水电解制氢氧系统压力的自动控制，根据电解槽电流载荷，即气体产量的变化、温度的变化而实时调整系统压力，实现产品气体品质稳定，提高电解槽运行的安全性和稳定性的水电解制氢氧系统压力控制方法及系统。

本发明实施例提供一种水电解制氢氧系统压力控制方法，包括：

获取通过数据采集装置监测采集的电解槽总电流、工作温度和工作压力，结合电解槽的额定电流和额定温度，确定第一压力调节系数；

在当前迭代周期内，基于所述第一压力调节系数、所述工作压力和电解槽的额定压力，确定所述当前迭代周期内的第一设定压力，基于所述第一设定压力控制压力控制器的开度，以使所述工作压力向所述第一设定压力收敛；

在所述当前迭代周期之后的每一个迭代周期开始时，在所述每一个迭代周期所对应的单个迭代周期内均获取通过所述数据采集装置监测采集的实际电解槽总电流、实际工作温度和实际工作压力，结合所述额定电流和所述额定温度，确定第二压力调节系数；

在所述每一个迭代周期所对应的单个迭代周期内，均基于所述第二压力调节系数、所述实际工作压力和所述额定压力，确定所述单个迭代周期内的第二设定压力，基于所述第二设定压力控制所述压力控制器的开度，以使所述相应单个迭代周期内所述电解槽的工作压力向所述第二设定压力收敛。

在本发明的一些实施例中，若所述第一压力调节系数或所述第二压力调节系数不小于1，则取所述第一压力调节系数和所述第二压力调节系数为1。

在本发明的一些实施例中，所述获取通过数据采集装置监测采集的电解槽总电流、工作温度和工作压力，结合电解槽的额定电流和额定温度，确定第一压力调节系数，具体为：

其中，a为第一压力调节系数；

I₀为额定电流；

T₀为额定温度，绝对温度，单位开尔文(K)；

I为电解槽总电流；

T为工作温度，绝对温度，单位开尔文(K)。

在本发明的一些实施例中，所述基于所述第一压力调节系数、所述工作压力和电解槽的额定压力，确定所述当前迭代周期内的第一设定压力，具体为：

P_设＝a P₀