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龍圖騰網恭喜國網上海市電力公司申請的專利基于分布式模型預測控制的電氫耦合系統控制方法及系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119024757B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-16發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411513902.5，技術領域涉及：G05B19/042；該發明授權基于分布式模型預測控制的電氫耦合系統控制方法及系統是由錢軼群;余晉宇;楊依林;陳少霞;張宇磊;于天佑;華佳楠;魯濤;王子強;周荔丹;姚鋼設計研發完成，并于2024-10-29向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于分布式模型預測控制的電氫耦合系統控制方法及系統在說明書摘要公布了：基于分布式模型預測控制的電氫耦合系統控制方法及系統，采集電氫混合儲能系統的運行數據，建立系統的物理層模型和控制層模型；基于物理層模型和控制層模型，建立系統的聯合約束條件；建立系統運行場景的控制條件；根據電儲能系統的性能指標、氫儲能系統的性能指標和系統運行場景的控制條件，分別建立表征電儲能系統的性能最優的第一目標模型和表征氫儲能系統的性能最優的第二目標模型；以第一目標模型、第二目標模型和聯合約束條件，建立電氫耦合系統控制模型；迭代求解電氫耦合系統控制模型以得到系統的運行參數預測值以及控制參數預測值；基于運行參數預測值以及控制參數預測值，對系統進行控制，發揮混合儲能系統作用，提升新能源消納能力。

本發明授權基于分布式模型預測控制的電氫耦合系統控制方法及系統在權利要求書中公布了：1.一種基于分布式模型預測控制的電氫耦合系統控制方法，適用于電氫混合儲能系統，電氫混合儲能系統包括電儲能系統和氫儲能系統；其特征在于，包括：采集電氫混合儲能系統的運行數據，建立電氫混合儲能系統的物理層模型和控制層模型；基于電氫混合儲能系統的物理層模型和控制層模型，建立電氫混合儲能系統的聯合約束條件；其中，物理層模型，滿足如下關系式： 式中，為在時段第個分布式電源輸出功率，為在時段第個分布式電源輸出電壓，為在時段第個分布式電源直流母線側的電流，為在時段第個分布式電源對應的線路耦合電阻的電壓估計值，滿足：，為第個分布式電源對應的線路耦合電阻；控制層模型包括：電儲能動態模型、氫儲能動態模型、電儲能狀態模型、氫儲能狀態模型；基于下垂控制，根據電儲能的動態行為建立電儲能動態模型，滿足如下關系式： 式中，為系統額定電壓，為在時段第個電儲能基于下垂控制的電壓設定值，為在時段第個電儲能輸出功率的下垂系數，為時段第個電儲能用于實現平均電壓恢復、電池電量狀態均衡、電池電量狀態恢復的二級控制信號；基于VSG控制，根據氫儲能的動態行為建立氫儲能動態模型，滿足如下關系式： 式中，為系統額定功率，為在時段第個氫儲能的輸出功率，為在時段第個氫儲能基于VSG控制的電壓設定值，為在時段第個氫儲能用于實現平均電壓恢復、儲氫罐容量狀態均衡、儲氫罐容量狀態恢復的二級控制信號，是阻尼系數，是虛擬慣量；電儲能狀態模型滿足如下關系式： 式中，為在時段的電池電量狀態，為在初始時段的電池電量狀態，為電池輸出功率，為電池容量，為電池電壓，在一個計算時段內不變；氫儲能狀態模型滿足如下關系式： 式中，為在時段的儲氫罐容量狀態，為在初始時段的儲氫罐容量狀態，和分別為氣體常數和法拉第常數，為每次反應電子轉移數，為儲氫罐溫度，為儲氫罐體積，為儲氫罐壓力上限，為制氫效率，為儲氫罐輸出功率，為URFC電壓，在一個計算時段內不變；電氫混合儲能系統的聯合約束條件包括：等式約束條件和不等式約束條件；其中，等式約束條件包括：輸出電壓平均值的過程約束條件、輸出電壓平均值的終端約束條件、電儲能SOC平均值約束條件、氫儲能SOC平均值約束條件；不等式約束條件包括：分布式電源輸出電壓的約束條件、分布式電源輸出功率的約束條件、SOC安全范圍、控制動作變化率的約束條件、響應速度的約束條件；輸出電壓平均值的過程約束條件滿足如下關系式： 式中，為在采樣時刻第個分布式電源輸出電壓的平均值，為在采樣時刻第個分布式電源輸出電壓，為在采樣時刻表征第個分布式電源和第個分布式電源之間的通信信道的常量，為在采樣時刻第個分布式電源輸出電壓；為分布式電源集合；輸出電壓平均值的終端約束條件滿足如下關系式： 式中，為在采樣時刻第個分布式電源輸出電壓的平均值，為預測控制時域的采樣數量；基于局部近似算法，電儲能SOC平均值約束條件和氫儲能SOC平均值約束條件均滿足如下關系式： 式中，為在采樣時刻第個類型為的分布式電源的SOC平均值，第個分布式電源和第個分布式電源的類型相同，表示電儲能系統，表示氫儲能系統，分布式電源集合，電儲能系統集合，氫儲能系統集合，為電儲能系統的數量，為分布式電源的數量；分布式電源輸出電壓的約束條件，滿足如下關系式： 式中，、為第個分布式電源輸出電壓的下限和上限，為在采樣時刻第個分布式電源輸出電壓；分布式電源輸出功率的約束條件，滿足如下關系式： 式中，、分別為第個分布式電源輸出功率的下限和上限，為在采樣時刻第個分布式電源輸出功率；SOC安全范圍，滿足如下關系式： 式中，、分別為第個類型為的分布式電源SOC的下限和上限，為在采樣時刻第個類型為的分布式電源的SOC；二級控制信號變化率的約束條件，滿足如下關系式： 式中，、分別為第個類型為的分布式電源二級控制信號變化率的下限和上限，為在采樣時刻第個類型為的分布式電源的二級控制信號變化率；響應速度的約束條件，滿足如下關系式： 式中，、分別為第個分布式電源響應速度的下限和上限，為在采樣時刻第個分布式電源的響應速度；建立電氫混合儲能系統運行場景的控制條件；根據電儲能系統的性能指標、氫儲能系統的性能指標和電氫混合儲能系統運行場景的控制條件，分別建立表征電儲能系統的性能最優的第一目標模型和表征氫儲能系統的性能最優的第二目標模型；以第一目標模型、第二目標模型和聯合約束條件，建立電氫耦合系統控制模型；迭代求解電氫耦合系統控制模型以得到電氫混合儲能系統的運行參數預測值以及控制參數預測值；基于運行參數預測值以及控制參數預測值，對電氫混合儲能系統進行控制。

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