本發(fā)明涉及智能調(diào)度，尤其涉及一種氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法、裝置及制氫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著全球化能源轉(zhuǎn)型以及低碳能源的發(fā)展，氫能作為可再生能源的載體越來越受到市場的青睞。氫能作為一種清潔、高效、安全、易儲存的能源，逐漸成為風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源系統(tǒng)的儲能載體。利用風(fēng)光等可再生能源所發(fā)的綠電，通過電解水來制取綠氫可以完美解決無法上網(wǎng)導(dǎo)致的棄風(fēng)棄光問題。
2、然而，目前的風(fēng)光制氫耦合系統(tǒng)在應(yīng)用中仍存在一些問題，風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性致使制氫設(shè)備無法有效匹配，尤其是無法基于未來的用戶需求適應(yīng)性地對制氫設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)度，也就是說，現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行風(fēng)光制氫耦合的過程中，由于風(fēng)光資源不穩(wěn)定，導(dǎo)致基于風(fēng)光資源產(chǎn)生的氫氣量也不穩(wěn)定，而氫氣儲存結(jié)構(gòu)的儲存能力有限，且用戶的氫氣需求量也非定值，因而存在氫氣生成之后無處存儲導(dǎo)致資源浪費(fèi)，且氫氣存儲量難以穩(wěn)定地滿足用戶需求的問題。
3、因此，現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行風(fēng)光制氫耦合的過程中，存在無法穩(wěn)定提供滿足用戶需求的氫氣量，以及資源浪費(fèi)的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，有必要提供一種氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法、裝置及制氫系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行風(fēng)光制氫耦合的過程中，存在無法穩(wěn)定提供滿足用戶需求的氫氣量，以及資源浪費(fèi)的問題。
2、為了解決上述問題，第一方面，本發(fā)明提供一種氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，應(yīng)用于氫氣儲存結(jié)構(gòu)，氫氣儲存結(jié)構(gòu)包括儲氫系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)和氫燃料電池系統(tǒng)，該方法包括：
3、獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量；
4、將下一時(shí)刻預(yù)測需氫量與儲氫系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)刻的氫氣量作差，得到氫量差；
5、計(jì)算制氫系統(tǒng)在下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量下的預(yù)測產(chǎn)氫量；
6、當(dāng)氫量差大于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成停止耗氫指令；
7、當(dāng)氫量差小于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成耗氫指令；
8、其中，停止耗氫指令和耗氫指令用于控制氫燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行。
9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量，包括：
10、獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)當(dāng)前所處位置的氣象數(shù)據(jù)；
11、基于訓(xùn)練完備的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)測氫氣儲存結(jié)構(gòu)的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量。
12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)氫量差大于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成停止耗氫指令之后，還包括：
13、基于氫燃料電池系統(tǒng)為制氫系統(tǒng)供電，直至制氫系統(tǒng)生成氫量差對應(yīng)的氫氣量。
14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，氫氣儲存結(jié)構(gòu)還包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和電化學(xué)儲能系統(tǒng)；當(dāng)氫量差小于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成耗氫指令之后，還包括：
15、當(dāng)儲氫系統(tǒng)的實(shí)際儲氫量與下一時(shí)刻預(yù)測需氫量相等時(shí)，生成停止耗氫指令和能量存儲指令；
16、能量存儲指令用于控制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換出的電能直接發(fā)送至電化學(xué)儲能系統(tǒng)。
17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，氫氣儲存結(jié)構(gòu)還包括電網(wǎng)系統(tǒng)；當(dāng)氫量差大于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成停止耗氫指令時(shí)，還包括：
18、基于電網(wǎng)系統(tǒng)為制氫系統(tǒng)提供補(bǔ)充電源，直至制氫系統(tǒng)生成氫量差對應(yīng)的氫氣量。
19、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)氫量差小于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，發(fā)送耗氫指令至氫燃料電池系統(tǒng)之后，還包括：
20、將預(yù)測產(chǎn)氫量與氫量差作差，得到多余氫氣量；
21、將多余氫氣量對應(yīng)的氫氣輸送至氫燃料電池系統(tǒng)。
22、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)在預(yù)測情況下的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量之后，還包括：
23、當(dāng)氫氣儲存結(jié)構(gòu)存在外部需氫量突變時(shí)，基于外部突變需氫量對下一時(shí)刻預(yù)測需氫量進(jìn)行修正。
24、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在基于訓(xùn)練完備的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)測氫氣儲存結(jié)構(gòu)的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量，之前還包括：
25、獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)所在地區(qū)的歷史氣象數(shù)據(jù)集及其對應(yīng)的用戶需氫量數(shù)據(jù)集和風(fēng)光發(fā)電量數(shù)據(jù)集；
26、將歷史氣象數(shù)據(jù)集輸入至初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并以對應(yīng)的用戶需氫量數(shù)據(jù)集和風(fēng)光發(fā)電量數(shù)據(jù)集為輸出標(biāo)簽，對初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行迭代訓(xùn)練至預(yù)設(shè)的次數(shù)，直至得到訓(xùn)練完備的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
27、第二方面，本發(fā)明還提供了一種氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控裝置，包括：
28、預(yù)測模塊，用于獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量；
29、氫量差計(jì)算模塊，用于將下一時(shí)刻預(yù)測需氫量與儲氫系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)刻的氫氣量作差，得到氫量差；
30、預(yù)測產(chǎn)氫量計(jì)算模塊，用于計(jì)算制氫系統(tǒng)在下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量下的預(yù)測產(chǎn)氫量；
31、氫氣儲存量調(diào)控模塊，用于當(dāng)氫量差大于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成停止耗氫指令；
32、當(dāng)氫量差小于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成耗氫指令；
33、其中，停止耗氫指令和耗氫指令用于控制氫燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行。
34、第三方面，本發(fā)明還提供了一種制氫系統(tǒng)，包括存儲器和處理器，其中，
35、存儲器，用于存儲程序；
36、處理器，與存儲器耦合，用于執(zhí)行存儲器中存儲的程序，以實(shí)現(xiàn)上文所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法中的步驟。
37、采用上述實(shí)施例的有益效果是：本發(fā)明提供了一種氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，首先，通過預(yù)測出氫氣儲存結(jié)構(gòu)的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量，能夠?qū)崿F(xiàn)以下一時(shí)刻預(yù)測需氫量為基礎(chǔ)對氫氣儲存量進(jìn)行調(diào)控，以更穩(wěn)定地為用戶提供足量的氫氣；然后，通過將下一時(shí)刻預(yù)測需氫量與當(dāng)前時(shí)刻的氫氣量作差，確定當(dāng)前氫氣儲存結(jié)構(gòu)需要補(bǔ)充的氫氣量，又因?yàn)樾枰獌?yōu)先使用風(fēng)光發(fā)電量，以減少對風(fēng)光發(fā)電進(jìn)行電量存儲產(chǎn)生的資源消耗，因此，以制氫系統(tǒng)在下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量下的預(yù)測產(chǎn)氫量為另一參考量，判斷基于未來的風(fēng)光發(fā)電量，結(jié)合當(dāng)前的氫氣儲存結(jié)構(gòu)的氫氣量，是否能夠滿足實(shí)際需要；最后，以氫燃料電池系統(tǒng)作為調(diào)控紐帶，以氫量差與預(yù)測產(chǎn)氫量之間的大小關(guān)系為標(biāo)準(zhǔn)生成控制指令，實(shí)現(xiàn)對氫氣儲存結(jié)構(gòu)的氫氣量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證穩(wěn)定地滿足用戶的氫氣量需求；特別地，由于在氫量差小于預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，氫燃料電池系統(tǒng)基于耗氫指令將氫氣轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而有效減少了氫氣的浪費(fèi)。
1.一種氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，應(yīng)用于氫氣儲存結(jié)構(gòu)，所述氫氣儲存結(jié)構(gòu)包括儲氫系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)和氫燃料電池系統(tǒng)，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，所述獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，當(dāng)所述氫量差大于所述預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成停止耗氫指令之后，還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，所述氫氣儲存結(jié)構(gòu)還包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和電化學(xué)儲能系統(tǒng)；當(dāng)所述氫量差小于所述預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成耗氫指令之后，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，所述氫氣儲存結(jié)構(gòu)還包括電網(wǎng)系統(tǒng)；當(dāng)所述氫量差大于所述預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，生成停止耗氫指令時(shí)，還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，當(dāng)所述氫量差小于所述預(yù)測產(chǎn)氫量時(shí)，發(fā)送耗氫指令至所述氫燃料電池系統(tǒng)之后，還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，在獲取氫氣儲存結(jié)構(gòu)在預(yù)測情況下的下一時(shí)刻預(yù)測需氫量之后，還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，其特征在于，在基于訓(xùn)練完備的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)測所述氫氣儲存結(jié)構(gòu)的所述下一時(shí)刻預(yù)測需氫量和所述下一時(shí)刻預(yù)測風(fēng)光發(fā)電量，之前還包括：
9.一種氫氣儲存量動(dòng)態(tài)調(diào)控裝置，應(yīng)用于氫氣儲存結(jié)構(gòu)，所述氫氣儲存結(jié)構(gòu)包括儲氫系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)和氫燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，包括：
10.一種制氫系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲器和處理器，其中，