风电制氢的控制方法、装置及系统、存储介质

本发明涉及风电制氢领域，具体而言，涉及一种风电制氢的控制方法、装置及系统、存储介质。

背景技术：

1、目前，现有技术中的风电制氢方法主要为并网发电制氢、大规模离网互补制氢等，上述制氢方法需要在电网线路稳定或存在多种可再生能源(如风能、潮汐能、太阳能等)的地方容易实现。但受到地理环境、上网电价、可再生能源比例、电网建设程度和规模等因素的影响，部分地区无法通过上述方法有效实现风电制氢，且在制氢过程中还可能存在电网线路不稳定、制氢效率低、投资成本高等问题。

2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种风电制氢的控制方法、装置及系统、存储介质，以至少解决由于特定环境下风力发电机组无法进行并网发电或电网不稳定造成的制氢效率低、投资成本高的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种风电制氢的控制方法，包括：采用变流器将风力发电机产生的第一交流电转换为直流电,并将上述直流电通过直流自动开关传输至制氢电解槽进行水电解制成氢气，其中，上述氢气经第一阀门传输至储氢系统；将上述氢气中的第一合成氢气通过第二阀门传输至燃料电池系统以生成第二交流电，并在主控系统的控制下，采用上述第二交流电为风机辅助系统和制氢辅助系统提供辅助电源，其中，上述风机辅助系统和上述制氢辅助系统分别用于驱动风机装置和制氢装置；在检测到储电装置处于电量不充足状态时，采用上述第二交流电为上述储电装置提供能量，直至上述储电装置达到电量充足状态，其中，上述储电装置用于为待机状态下的风电制氢系统提供能量来源。

3、可选地，上述氢气分为上述第一合成氢气和第二合成氢气；上述第一合成氢气传输至燃料电池系统，作为辅助供电系统的能量来源，上述第二合成氢气存储在上述储氢系统中；其中，上述辅助供电系统至少包括：上述主控系统、上述风机辅助系统、上述制氢辅助系统。

4、可选地，上述燃料电池系统，用于将上述第一合成氢气转换为上述第二交流电；上述第二交流电，用于在上述主控系统的控制下，通过开关组件为上述风机辅助系统和上述制氢辅助系统提供辅助电源，其中，上述开关组件包括：第一交流自动开关、第二交流自动开关、第三交流自动开关；上述第一交流自动开关用于控制上述制氢辅助系统的工作状态，上述第二交流自动开关用于控制上述风机辅助系统的工作状态，上述第三交流自动开关用于控制上述第二交流电的输出状态。

5、可选地，上述储电装置输出功率大于上述主控系统的输出功率；上述燃料电池系统的输出功率不小于上述风机辅助系统功率和制氢辅助系统功率的之和。

6、可选地，在采用变流器将风力发电机产生的第一交流电转换为直流电之前，上述方法还包括：在检测到上述风电制氢系统处于休眠状态，且上述开关组件处于断开状态时，控制上述第一阀门和上述第二阀门处于关闭状态；其中，上述主控系统由上述储电装置供电；其中，上述主控系统在上述休眠状态下的功耗小于正常工作时的功耗。

7、可选地，制氢准备工作状态，上述制氢准备工作状态至少包括第一制氢准备工作状态和第二制氢准备工作状态；其中，上述第一制氢准备工作状态中，控制上述主控系统从唤醒准备状态切换为制氢准备工作状态，上述主控系统控制上述制氢辅助系统进行第一次运行前的准备工作；其中，上述第二制氢准备工作状态中，上述风电制氢系统处于长期运行状态，上述第三交流自动开关处于闭合状态，上述燃料电池系统启动工作，并输出上述第二交流电，同时上述第三交流自动开关处于闭合状态，为上述制氢辅助系统提供电源。

8、可选地，上述第一制氢准备工作状态中，控制上述主控系统从唤醒准备状态切换为制氢准备工作状态，上述主控系统控制上述制氢辅助系统进行第一次运行前的准备工作，包括：上述第三交流自动开关闭合，上述燃料电池系统启动工作，并输出上述第二交流电；上述主控系统控制接通上述第二交流自动开关，为上述风机辅助系统提供电源。

9、可选地，上述第二制氢准备工作状态中，上述风电制氢系统处于长期运行状态，上述方法还包括：风机装置输出功率小于上述主控系统的输出功率，上述制氢装置进入制氢待机工作状态。

10、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种风电制氢的控制系统，包括：风电制氢装置、第一供电装置、第二供电装置；上述风电制氢装置，用于采用变流器将风力发电机产生的第一交流电转换为直流电,并将上述直流电通过直流自动开关传输至制氢电解槽进行水电解制成氢气，其中，上述氢气经第一阀门传输至储氢系统；上述第一供电装置，用于将上述氢气中的第一合成氢气通过第二阀门传输至燃料电池系统以生成第二交流电，并在主控系统的控制下，采用上述第二交流电为风机辅助系统和制氢辅助系统提供辅助电源，其中，上述风机辅助系统和上述制氢辅助系统分别用于驱动风机装置和制氢装置；上述第二供电装置，用于在检测到储电装置处于电量不充足状态时，采用上述第二交流电为上述储电装置提供能量，直至上述储电装置达到电量充足状态，其中，上述储电装置用于为待机状态下的风电制氢系统提供能量来源。

11、可选地，上述自供电系统的能源结构分为三层，分别为第一层能源、第二层能源、第三层能源；上述第一层能源为电力运行能源，用于驱动上述风电制氢装置；上述第二层能源为辅助供电能源，用于驱动上述第一供电装置；上述第三层能源为待机唤醒能源，用于驱动上述第二供电装置。

12、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种风电制氢的控制系统，包括：风电制氢模块，用于采用变流器将风力发电机产生的第一交流电转换为直流电,并将上述直流电通过直流自动开关传输至制氢电解槽进行水电解制成氢气，其中，上述氢气经第一阀门传输至储氢系统；第一供电模块，用于将上述氢气中的第一合成氢气通过第二阀门传输至燃料电池系统以生成第二交流电，并在主控系统的控制下，采用上述第二交流电为风机辅助系统和制氢辅助系统提供辅助电源，其中，上述风机辅助系统和上述制氢辅助系统分别用于驱动风机装置和制氢装置；第二供电模块，用于在检测到储电装置处于电量不充足状态时，采用上述第二交流电为上述储电装置提供能量，直至上述储电装置达到电量充足状态，其中，上述储电装置用于为待机状态下的风电制氢系统提供能量来源。

13、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，上述非易失性存储介质存储有多条指令，上述指令适于由处理器加载并执行任意一项上述风电制氢的控制方法。

14、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序被设置为运行时执行任意一项上述风电制氢的控制方法。

15、在本发明实施例中，采用风电制氢的控制方式，通过采用变流器将风力发电机产生的第一交流电转换为直流电,并将上述直流电通过直流自动开关传输至制氢电解槽进行水电解制成氢气，其中，上述氢气经第一阀门传输至储氢系统；将上述氢气中的第一合成氢气通过第二阀门传输至燃料电池系统以生成第二交流电，并在主控系统的控制下，采用上述第二交流电为风机辅助系统和制氢辅助系统提供辅助电源，其中，上述风机辅助系统和上述制氢辅助系统分别用于驱动风机装置和制氢装置；在检测到储电装置处于电量不充足状态时，采用上述第二交流电为上述储电装置提供能量，直至上述储电装置达到电量充足状态，其中，上述储电装置用于为待机状态下的上述风电制氢系统提供能量来源，达到了风力发电机在孤岛模式下进行自供电控制的目的，从而实现了风力发电机可独立于电网制氢，提高制氢效率，降低投资成本的技术效果，进而解决了由于特定环境下风力发电机组无法进行并网发电或电网不稳定造成的制氢效率低、投资成本高的技术问题。