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专利号: 2023115239847
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种制储加一体化新能源氢站能量管理方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤S1、采集制储加一体化新能源氢站各模块数据,包括:新能源发电系统输出功率P新、站内负荷功率P负、制氢系统额定功率P氢、储氢罐A/B组氢气输入量及输出量、站内氢燃料电池容量状态,其中,储氢罐A组包含的储氢罐数量为a,储氢罐B组包含的储氢罐数量为b,设置a的初始值为站内全部储氢罐的数量s,b的初始值为0,将采集到的数据使用ARIMA模型进行数据分析,使用分析结果更新a、b值;

步骤S2、判断新能源发电系统及电网是否出现故障离网,若是,则启动站内氢燃料电池为站内负荷供电,直至故障排除系统重新正常运行;若否,则进行步骤S3;

步骤S3、判断新能源发电系统输出功率P新是否大于等于站内负荷功率P负,若是,则进行步骤S4;若否,则进行能量分配方式1,能量分配完成后再次进行步骤S3;

能量分配方式1的方法为:令新能源发电系统及电网为站内负荷供电,判断储氢罐A组是否已满,若是,则制氢系统停止运行,本次能量分配结束;若否,则令电网为制氢系统供电,充装储氢罐A组,返回判断储氢罐A组是否已满;

步骤S4、判断剩余功率P余是否大于等于制氢系统额定功率P氢,其中:P余=P新‑P负

若是,则进行能量分配方式3,本次能量管理结束;若否,则进行能量分配方式2,能量分配完成后再次进行步骤S3;

能量分配方式2的方法为:令新能源发电系统为站内负荷供电,判断储氢罐A组是否已满,若是,则令剩余功率P余接入电网,制氢系统停止运行,本次能量分配结束;若否,则令新能源发电系统及电网为制氢系统供电,充装储氢罐A组,返回判断储氢罐A组是否已满;

能量分配方式3的方法为:令新能源发电系统为站内负荷及制氢系统供电,判断储氢罐A/B组是否已满,若否,则依次充装储氢罐A/B组,返回判断储氢罐A/B组是否已满;若是,则判断站内燃料电池是否已满,若否,则充装站内燃料电池,返回判断站内燃料电池是否已满;若是则令剩余功率P余接入电网,制氢系统停止运行,本次能量分配结束。

2.根据权利要求1所述的一种制储加一体化新能源氢站能量管理方法,其特征在于:所述步骤S1中数据分析的具体步骤为:步骤a、将步骤S1中采集到的近一月内每天储氢罐A组氢气输出量数据,即近一月内每天氢燃料电池车氢气加注量数据使用ARIMA模型进行分析,预测用以更新a值的氢气加注预测量Vj′;

步骤b、计算a的更新值,表达式为:

其中,v0为每个储氢罐的容量;

步骤c、计算b的更新值,表达式为:

b=s‑a。

3.根据权利要求2所述的一种制储加一体化新能源氢站能量管理方法,其特征在于:所述步骤a中使用ARIMA模型进行数据分析的具体步骤为:步骤a1、以24小时为时间间隔,对采集到的近一月内每天氢燃料电池车氢气加注量数据分别作时序数据排列,获得时序数据序列;

步骤a2、构建ARIMA模型,模型由自回归、差分、移动平均模型组成,模型表达式如下:i

其中,Xt为预测值,p为自回归模型的阶数,d为差分度,q为移动平均模型的阶数,L 为第i个滞后算子,L为固定滞后算子, 为自回归模型的第i个参数,θi为移动平均模型的第i个参数,εt为误差项,δ为常数项;

步骤a3、将时序数据序列输入至ARIMA模型中进行参数拟合,得到移动平均模型的阶数q、差分度d、自回归模型的阶数p,将模型参数代入更新ARIMA模型;

步骤a4、将需要预测的值的序号t输入至ARIMA模型中,即可得到预测的值,即氢气加注预测量Vj′。