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龍圖騰網(wǎng)恭喜浙江大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)青海省電力公司;國網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院申請的專利一種延長制氫裝置壽命周期的制氫系統(tǒng)功率分配方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115821304B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202211465746.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：C25B9/65；該發(fā)明授權(quán)一種延長制氫裝置壽命周期的制氫系統(tǒng)功率分配方法是由趙建勇;陳磊磊;年珩;周軍;王正偉;趙文強(qiáng);范彩兄;石生超;韓永強(qiáng);祁富志;王克榮;馬潤生;徐嘉偉;羅仲全;金蕭;張森;邱昱昆設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-11-22向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種延長制氫裝置壽命周期的制氫系統(tǒng)功率分配方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于電力領(lǐng)域，公開了一種延長制氫裝置壽命周期的制氫系統(tǒng)功率分配方法；新能源制氫系統(tǒng)由光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能單元、制氫裝置組成，與電網(wǎng)連接；根據(jù)制氫裝置出廠時的制氫功率與制氫量關(guān)系得到原制氫曲線；如果能夠根據(jù)設(shè)備磨損情況更新制氫曲線，則利用新制氫曲線計算單臺制氫裝置的制氫功率作為分配功率；否則，利用原制氫曲線計算單臺制氫裝置的制氫功率，再將計算得到的制氫功率與制氫裝置的磨損情況反向匹配，磨損程度越嚴(yán)重的制氫裝置分配越小的制氫功率。本發(fā)明在制氫裝置功率分配時，磨損最嚴(yán)重設(shè)備分配最小制氫功率，實(shí)現(xiàn)制氫裝置壽命周期延長。由于每臺制氫裝置有獨(dú)立的制氫曲線，制氫裝置可自由更換。

本發(fā)明授權(quán)一種延長制氫裝置壽命周期的制氫系統(tǒng)功率分配方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種延長制氫裝置壽命周期的制氫系統(tǒng)功率分配方法，其特征在于，根據(jù)制氫裝置出廠時的制氫功率與制氫量關(guān)系，得到每一臺制氫裝置的原制氫曲線；利用原制氫曲線計算單臺制氫裝置的制氫功率，再將計算得到的各制氫裝置的制氫功率與制氫裝置的磨損情況反向匹配，磨損程度越嚴(yán)重的制氫裝置分配越小的制氫功率；所述功率分配方法包括如下具體步驟：步驟1：依據(jù)新能源制氫系統(tǒng)組成，確定系統(tǒng)中各模塊的數(shù)學(xué)模型；所述的數(shù)學(xué)模型包括光伏發(fā)電模塊數(shù)學(xué)模型、風(fēng)力發(fā)電模塊數(shù)學(xué)模型、儲能單元模塊數(shù)學(xué)模型；所述的光伏發(fā)電模塊數(shù)學(xué)模型如下： 式中，IS為二極管飽和電流；Voc為端電壓；Um、IM分別為當(dāng)光伏陣列取得最大功率時對應(yīng)的輸出電壓和電流；Pph為光伏出力，單位為kW；U為光伏陣列輸出電壓；所述的風(fēng)力發(fā)電模塊數(shù)學(xué)模型如下： 式中，λ為葉尖速比；λi為中間變量，θ為槳矩角；ρ為所處環(huán)境的空氣密度；R為風(fēng)葉的半徑；v為輸入地的實(shí)際風(fēng)速；Pwi為風(fēng)電出力，單位為kW；所述的儲能單元模塊數(shù)學(xué)模型如下： 式中，SOC為儲能電池荷電狀態(tài)，單位為％；Pba為充放電功率，單位為kW；Cba表示儲能電池容量，單位為kWh；Vba為充放電電壓，單位為V；m為系統(tǒng)能量管理小時數(shù)；步驟2：依據(jù)新能源制氫系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行，確定系統(tǒng)約束條件；所述的約束條件表示為： 式中，Php為制氫裝置運(yùn)行功率，單位為kW；Pba為儲能電池充放電功率，正值表示充電，負(fù)值表示放電，單位為kW；Ppg為電網(wǎng)功率，正值表示取電，負(fù)值表示賣電，單位為kW；為光伏發(fā)電出力上限，單位為kW；為風(fēng)力發(fā)電出力上限，單位為kW；為電網(wǎng)功率下限，單位為kW；為電網(wǎng)功率上限，單位為kW；為儲能電池功率上限，單位為kW；為制氫裝置最大功率，單位為kW；步驟3：依據(jù)制氫系統(tǒng)期望，確定系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)；系統(tǒng)目標(biāo)包括新能源消納率、經(jīng)濟(jì)收益占比和制氫率，計算公式如下： 式中，C為新能源消納率，單位為％；E為經(jīng)濟(jì)收益占比，單位為％；Vhp為制氫量，單位為Nm3；Ch為售氫單價，單位為元Nm3；Ce為電價，單位為元kWh；A為制氫率，單位為％；步驟4：依據(jù)制氫裝置出廠時的制氫功率與制氫量關(guān)系，得到每一臺制氫裝置的原制氫曲線；如果能夠根據(jù)制氫裝置的磨損情況更新制氫曲線，則執(zhí)行步驟5；如果不能夠根據(jù)制氫裝置的磨損情況更新制氫曲線，則執(zhí)行步驟6；步驟5：結(jié)合步驟1得到的各模塊的數(shù)學(xué)模型、步驟2得到約束條件、步驟3得到目標(biāo)函數(shù)、根據(jù)制氫裝置的磨損情況更新后的新制氫曲線，計算多臺制氫裝置功率分配，將計算結(jié)果作為最終分配結(jié)果；步驟6：結(jié)合步驟1得到的各模塊的數(shù)學(xué)模型、步驟2得到約束條件、步驟3得到目標(biāo)函數(shù)、原制氫曲線，計算多臺制氫裝置功率分配，將計算結(jié)果由低到高排序，并將制氫裝置的磨損程度由高到低排序，兩者反向匹配。

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