[发明专利]可再生能源直流离网制氢系统的稳定性控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于分岔理论的对直流离网制氢系统稳定性分析方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：建立制氢系统常用参数化的非线性微分-代数方程组，其中包括风光储、变流器、电解槽和辅机单元等子系统。

步骤2：利用分岔理论对制氢系统的方程组进行分析，确定制氢系统稳定运行的边界条件。

步骤3：调整可再生能源发电节点和负荷节点的参数和控制方式，使其维持在平衡解流形下的功率运行范围内。

步骤4：双有源全桥(DAB)变换器采用虚拟直流电机控制，调整虚拟惯量和阻尼系数，使其维持在平衡解流形下的范围内。

2.根据权利要求1所述的非线性微分-代数方程组，其特征在于，采用统一能路理论，对制氢各子系统进行类电路支路等效，建立制氢系统的微分-代数方程组。

3.根据权利要求1所述的微分-代数方程组，其特征在于，构建带有虚拟直流电机控制的DAB模型。

4.根据权利要求1所述的影响制氢系统稳定性的主导因素，其特征在于，稳定性包括直流母线电压的稳定性与制氢各子系统功率的稳定性；主导因素包括可再生能源波动、负载变化、系统参数。

5.根据权利要求1所述的基于分岔理论分析制氢系统的稳定性，其特征在于，得到制氢系统在不同工况下的平衡解流形图，获取静态分岔点与动态分岔点，并根据分岔点对制氢系统的稳定性进行分析。

6.根据权利要求1所述的基于分岔理论分析制氢系统的稳定性，其特征在于，获取制氢系统的传输极限曲面，系统的电压稳定域。

7.一种提高制氢系统稳定性的控制装置，其特征在于，包括:

功率控制模块，对光伏发电采用最大功率点追踪(MPPT)技术，获取制氢系统的最大传输功率极限；变换器控制模块，采用基于三重移相(TPS)调制的DAB变换器，并以电流应力和软开关为双重目标的优化控制策略，以此获取虚拟直流电机控制的虚拟惯量和阻尼系数；

负荷控制模块，确定电解槽、储能单元、燃料电池等负荷的最大运行功率。

8.根据权利要求7所述的制氢系统稳定性的控制装置，其特征在于，各控制模块包括获取单元、平衡解流形图生成单元和确定单元；

获取单元包括获取制氢系统各子系统的运行参数；

平衡解流形图生成单元，利用分岔理论获取不同虚拟惯量和阻尼系数下的平衡解流形图；

确定单元，利用平衡解流形图确定负荷的最大运行功率与系统电压的稳定域。

9.一种计算机设备，其中包括数据采集模块、数据处理模块、控制算法模块、可视化模块与数据存储模块，其特征在于，这种设备可以对上述权利1至权利8的要求转换为控制方法，并可以在直流离网制氢系统中实现。