电解水制氢电能管理方法、系统、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及绿电制氢技术领域，尤其是一种电解水制氢电能管理方法、系统、设备及存储介质。


背景技术：

2.电解水制氢是一种较为方便的制取氢气的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。
3.相关技术中，光伏发电装置中多余的电力通过电解水制氢的方式储存于燃料电池，然后在电力短缺期间利用燃料电池将存储的氢气转化为电能，可提高太阳能的利用率和可靠性。
4.然而，光伏发电装置输出的电能不稳定，需要通过连接逆变器以稳定功率和能源供给，光伏发电装置直接向电解堆供电时，难以让光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种电解水制氢电能管理方法、系统、设备及存储介质，旨在可让直连电解堆的光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率。
6.第一方面，提供一种电解水制氢电能管理方法，包括：
7.获取光伏供电功率和电解需电量；所述光伏供电功率为光伏发电装置的实时供电功率，所述电解需电量为电解水制氢装置的实时需电量，所述光伏发电装置直接与所述电解水制氢装置电连接；
8.对光伏供电功率、电解需电量以及电解水制氢装置的电解强度进行模糊化处理，得到模糊化结果；
9.依据模糊规则和模糊化结果确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，得到实时隶属关系；所述模糊规则为电解强度分别与光伏供电功率和电解需电量呈正相关；
10.通过反模糊化隶属输出，依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制。
11.在一些实施例中，所述对光伏供电功率、电解需电量以及电解水制氢装置的电解强度进行模糊化处理，包括：
12.构建隶属函数；
13.依据隶属函数将光伏供电功率、电解需电量和电解强度转换为对象的模糊语言并进行输出，作为模糊化结果。
14.在一些实施例中，所述依据模糊规则和模糊化结果确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，包括：
15.确定光伏供电功率和电解需电量的隶属度；
16.查询预设的模糊规则库，依据光伏供电功率和电解需电量的隶属度确定电解强度的隶属度；
17.依据电解强度的取值范围和隶属度确定电解强度的隶属值，将电解强度的隶属度乘以其隶属值，得到电解强度调节参数；
18.使用预设校正参数对电解强度调节参数进行校正。
19.在一些实施例中，所述电解需电量包括缓冲电池荷电量和储氢罐压力值，所述模糊规则为电解强度与缓冲电池荷电量呈正相关，以及与储氢罐压力值呈负相关。
20.在一些实施例中，所述依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制，包括：
21.输出隶属输出的精确值至电解水制氢装置的执行单元，通过执行单元控制电解水制氢装置配置的多组电解堆，通过调节电解堆的开启数量以设置电解强度。
22.第二方面，提供一种电解水制氢电能管理系统，包括：
23.电解水制氢装置；
24.光伏发电装置，直接与所述电解水制氢装置电连接；
25.管理模块，用于执行第一方面所述的电解水制氢电能管理方法。
26.在一些实施例中，所述电解水制氢装置包括执行单元、多组电解槽、纯化加压单元、储氢罐和缓冲电池，所述执行单元、所述电解槽、所述纯化加压单元和所述储氢罐顺次连接，所述缓冲电池与直流母线连接。
27.第三方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的电解水制氢电能管理方法。
28.第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的电解水制氢电能管理方法。
29.本发明的有益效果：将光伏发电装置直接与电解水制氢装置电连接，基于模糊控制原理和设定的模糊规则确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，使电解水制氢装置的电解强度分别与光伏供电功率和电解需电量呈正相关，进而依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制，让直连电解堆的光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率，提高能源利用率。
附图说明
30.图1是本技术实施例提供的电解水制氢电能管理方法的流程图。
31.图2是图1中的步骤s102的流程图。
32.图3是图1中的步骤s103的流程图。
33.图4是本技术实施例提供的电解水制氢电能管理系统的结构示意图。
34.图5是本技术实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
35.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不
用于限定本技术。
36.需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
38.光伏发电装置中多余的电力通过电解水制氢的方式储存于燃料电池，然后在电力短缺期间利用燃料电池将存储的氢气转化为电能，可提高太阳能的利用率和可靠性。相关技术中，光伏发电装置对电解槽的供电方式主要包括三种：第一种是利用逆变器连接将光伏发电装置转化为交流电，然后与网电配合一同给电解槽供电，当光伏发电装置供电功率大的时候发电上网，当太阳能供电功率不足以满足电解槽需求是，则从电网中获取电力；第二种是利用直流转换器，将光伏发电装置波动的功率转化为一个恒定的满足电解槽的功率；第三种是根据电解槽的功率，依靠当地的光照强度数据，设计光伏发电装置的尺寸，以保证光伏发电装置的功率会在电解槽功率匹配区间工作，然后直接将两者相连。然而，前两种连接方式都需要额外的组件设备，并且会使得能源遭受损失以及系统会更加复杂，则在能源管理和利用上会需要更多的设备成本和控制管理成本，第三种连接方式会使得系统更加的简单、稳定可靠，也便于维护，但光伏发电装置直接向电解堆供电时，难以让光伏发电装置的最大功率工作点匹配到电解槽的工作功率。
39.基于此，本技术提供一种电解水制氢电能管理方法、系统、设备及存储介质，基于模糊控制原理对光伏发电装置的供电量和电解水制氢装置的需电量进行动态匹配，让直连电解堆的光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率，提高能源利用率。
40.图1是一实施例示出的一种电解水制氢电能管理方法的流程示意图，具体包括但不限于包括步骤s101至步骤s104。
41.步骤s101，获取光伏供电功率和电解需电量。
42.光伏供电功率为光伏发电装置的实时供电功率，电解需电量为电解水制氢装置的实时需电量，光伏发电装置直接与电解水制氢装置电连接。
43.在步骤s101中，具体是通过获取传感器采集光伏发电装置和电解水制氢装置相关位置得到的传感器信息来确定光伏供电功率和电解需电量。其中，可以是通过功率传感器采集光伏发电装置的输出端的输出功率，得到光伏发电装置的实时供电功率，通过传感器采集电解水制氢装置相应位置的相关信息，得到电解水制氢装置的实时需电量。电解水制氢装置相应位置的相关信息可以是缓冲电池荷电量和氢气存储量，本技术不做限定。
44.步骤s102，对光伏供电功率、电解需电量以及电解水制氢装置的电解强度进行模糊化处理，得到模糊化结果。
45.模糊化处理是实现模糊控制的一个重要环节，模糊化处理是将模糊控制器输入量的确定值转换为相应的模糊语言变量值的过程，而模糊语言变量值是一个模糊集合，所以模糊化方法应给出从精确量到模糊集合的转变方法。常见的模糊化方法有分档模糊集法、输入点隶属度取1法、单点形模糊集合法和隶属度值法。
46.在步骤s102中，依据隶属度值法将伏供电功率、电解需电量以及电解水制氢装置的电解强度转换为对应的模糊语言变量值，通过构建模糊数据库，模糊数据库所存放的是所有输入、输出变量的全部模糊子集的隶属度矢量值(即经过论域等级离散化以后对应值的集合)，若论域为连续域则为隶属度函数，在规则推理的模糊关系方程求解过程中，向推理机提供数据。
47.步骤s103，依据模糊规则和模糊化结果确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，得到实时隶属关系。
48.模糊规则为电解强度分别与光伏供电功率和电解需电量呈正相关。
49.其中，所述模糊规则中的模糊控制数据包括预设光伏供电功率信息、预设电解需电量信息和预设电解强度信息，预设光伏供电功率信息、预设电解需电量信息和预设电解强度信息的获得过程如下：
50.将光伏发电装置直接与电解水制氢装置进行连接，由光伏发电装置向电解水制氢装置供电，测量光伏发电装置输出不同功率的电能时电解水制氢装置的电解强度信息，并实时采集电解水制氢装置的电解需电量信息，记录此种供电情景下的光伏供电功率、电解需电量和电解强度，改变光伏发电装置输出的供电功率，重复上述步骤得到各供电功率下的相关参数。以这些实验数据为基础，参考专家知识库和预设的模糊规则，设计存储有预设光伏供电功率信息、预设电解需电量信息和预设电解强度信息的模糊规则数据库，以此确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系。
51.步骤s104，通过反模糊化隶属输出，依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制。
52.按照模糊决策，依据实时隶属关系输出水制氢装置的电解强度为一个模糊向量，通过反模糊化隶属输出，按照“隶属度最大原则”进行反模糊化，可以输出一个准确的控制参数。
53.在步骤s104中，通过反模糊化隶属输出，将去模糊化得到的光伏供电功率、电解需电量和电解强度进行输出，完成电解水制氢系统的工作模式控制参数整定，根据参数整定后的pid控制算法输出控制信号来调节电解水制氢系统的工作模式，让直连电解堆的光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率，提高能源利用率。
54.本技术实施例所示意的步骤s101至步骤s104，将光伏发电装置直接与电解水制氢装置电连接，基于模糊控制原理和设定的模糊规则确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，使电解水制氢装置的电解强度分别与光伏供电功率和电解需电量呈正相关，进而依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制，让直连电解堆的光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率，提高能源利用率。
55.请参阅图2，在一些实施例中，步骤s102可以包括但不限于包括步骤s201至步骤s202。
56.步骤s201，构建隶属函数。
57.步骤s202，依据隶属函数将光伏供电功率、电解需电量和电解强度转换为对象的模糊语言并进行输出，作为模糊化结果。
58.本实施例中，构建隶属函数具体如下：
[0059][0060][0061]
[0062][0063]
其中，u
功率
(x)、u
压力
(z)、u
soc
(y)和u
台数
(m)分别表示光伏供电功率、储氢罐压力值、缓冲电池荷电量和电解强度的模糊输出，x、z、y和m分别表示光伏供电功率、储氢罐压力值、缓冲电池荷电量和电解强度的模糊输入数值。
[0064]
请参阅图3，在一些实施例中，步骤s103可以包括但不限于包括步骤s301至步骤s304。
[0065]
步骤s301，确定光伏供电功率和电解需电量的隶属度。
[0066]
步骤s302，查询预设的模糊规则库，依据光伏供电功率和电解需电量的隶属度确定电解强度的隶属度。
[0067]
步骤s303，依据电解强度的取值范围和隶属度确定电解强度的隶属值，将电解强度的隶属度乘以其隶属值，得到电解强度调节参数。
[0068]
步骤s304，使用预设校正参数对电解强度调节参数进行校正。
[0069]
隶属度是为了描述模糊关系而引入的概念。在对压力偏差和压力偏差变化率进行模糊化时，分别将光伏供电功率和电解需电量的取值区间线性划分为若干个区间，划分出来的区间即为隶属度，而光伏供电功率和电解需电量的值则为隶属值，根据上述实施例提到的光伏供电功率和电解需电量与电解强度调节参数的设定关系，可以根据光伏供电功率和电解需电量的隶属度确定电解强度调节参数的隶属度，从而生成模糊规则库。
[0070]
本实施例中，电解需电量包括缓冲电池荷电量(soc，state of charge)和储氢罐压力值，模糊规则为电解强度与缓冲电池荷电量呈正相关，以及与储氢罐压力值呈负相关。
[0071]
将光伏供电功率的取值区间划分为极低、较低、中、较高和极高，将缓冲电池荷电量的取值区间划分为低、中和高，将储氢罐压力值的取值区间划分为低和高，电解强度的取值范围子集为{0，1，2，3}，并生成以下表1的模糊规则库。
[0072][0073]
表1
[0074]
通过查询预设的模糊规则库，确定模糊规则库中与当前确定的光伏供电功率和电解需电量的隶属度相匹配的电解强度的取值。示例性地，光伏供电功率为3kw，缓冲电池荷电量为80％，储氢罐压力值为45％，光伏供电功率、缓冲电池荷电量和储氢罐压力值经过模糊化处理后得到的模糊语言具体为光伏供电功率＝中，缓冲电池荷电量＝高，储氢罐压力值＝低，根据模糊规则库的模糊规则，推理出此时的电解强度＝3，通过反模糊化隶属输出，电解强度＝3对应精确值语言为使用3台电解堆进行电解。
[0075]
在本实施例中，使用预设校正参数对电解强度调节参数进行校正的公式为：
[0076]
k＝k
′
+δk；
[0077]
其中，k表示校正后的电解强度调节参数，k
′
表示预设的校正系数，δk表示隶属度运算得到的电解强度调节参数。
[0078]
在一些实施例的步骤s104中，输出隶属输出的精确值至电解水制氢装置的执行单元，通过执行单元控制电解水制氢装置配置的多组电解堆，通过调节电解堆的开启数量以设置电解强度。
[0079]
请参阅图4，本技术实施例还提供一种电解水制氢电能管理系统，可以实现上述电解水制氢电能管理方法，该系统包括：
[0080]
电解水制氢装置410；
[0081]
光伏发电装置420，直接与电解水制氢装置410电连接；
[0082]
管理模块430，用于执行第一方面所述的电解水制氢电能管理方法。
[0083]
在一些实施例中，电解水制氢装置410包括执行单元、多组电解槽、纯化加压单元、储氢罐和缓冲电池，执行单元、电解槽、纯化加压单元和储氢罐顺次连接，缓冲电池与直流母线连接。
[0084]
本实施例中，电解水制氢装置410配置有三个电解槽，光伏发电装置420的最大光伏供电功率为单个电解槽三倍，本系统所选为额定功率6kw的电解水制氢装置410，电解槽为三个额定功率1.5kw的pem电解堆，缓冲电池为一组2个240ah铅酸电池，氢气存储选用加压方式存储至储氢罐中，光伏发电装置420的额定功率刚好能使得三个电解槽同时工作，且
富于的电量可以暂时存储至能源缓冲部件中，产生的氢气经过纯化系统然后加压存储起来，执行单元用于接收管理模块430的指令以控制三个电解堆的通断，纯化加压单元用于除去杂质水和氧气并对氢气进行加压。光伏发电装置420和电解水制氢装置410的具体特征参数如表2所示：
[0085][0086]
表2
[0087]
在一些实施例中，电解水制氢电能管理系统还包括最大功率跟踪器440。最大功率跟踪器440(mppt，maximum power point tracking)连接光伏发电装置420，用于将光伏供电功率维持在最大值以及将光伏发电装置420的电能输送到连接电解水制氢装置410的母线。
[0088]
本实施例中，光伏发电装置420为太阳能光伏电池，是将太阳能转化为直流电能的组件，也是整个系统的绿色能源输入，其后与之连接的是最大功率跟踪器440，功能是让太阳能电池的输出保持在最大功率状态以提高太阳能工作效率，最后将电能输送到直流母线上。
[0089]
该电解水制氢电能管理系统的具体实施方式与上述电解水制氢电能管理方法的具体实施例基本相同，在此不再赘述。
[0090]
本技术实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述电解水制氢电能管理方法。该电子设备可以为包括平板电脑、车载电脑等任意智能终端。
[0091]
请参阅图5，图5示意了另一实施例的电子设备的硬件结构，电子设备包括：
[0092]
处理器501，可以采用通用的cpu(centralprocessingunit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本技术实施例所提供的技术方案；
[0093]
存储器502，可以采用只读存储器(readonlymemory，rom)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)等形式实现。存储器502可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器502中，并由处理器501来调用执行本技术实施例的电解
水制氢电能管理方法；
[0094]
输入/输出接口503，用于实现信息输入及输出；
[0095]
通信接口504，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信；
[0096]
总线505，在设备的各个组件(例如处理器501、存储器502、输入/输出接口503和通信接口504)之间传输信息；
[0097]
其中，处理器501、存储器502、输入/输出接口503和通信接口504通过总线505实现彼此之间在设备内部的通信连接。
[0098]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述电解水制氢电能管理方法。
[0099]
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0100]
本技术实施例提供的电解水制氢电能管理方法、系统、电子设备及存储介质，将光伏发电装置直接与电解水制氢装置电连接，基于模糊控制原理和设定的模糊规则确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，使电解水制氢装置的电解强度分别与光伏供电功率和电解需电量呈正相关，进而依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制，让直连电解堆的光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率，提高能源利用率。
[0101]
本技术实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
[0102]
本领域技术人员可以理解的是，图中示出的技术方案并不构成对本技术实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的步骤，或者组合某些步骤，或者不同的步骤。
[0103]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0104]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
[0105]
本技术的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0106]
应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
[0107]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0108]
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0109]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0110]
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
[0111]
以上参照附图说明了本技术实施例的优选实施例，并非因此局限本技术实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本技术实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本技术实施例的权利范围之内。

技术特征：
1.一种电解水制氢电能管理方法，其特征在于，包括：获取光伏供电功率和电解需电量；所述光伏供电功率为光伏发电装置的实时供电功率，所述电解需电量为电解水制氢装置的实时需电量，所述光伏发电装置直接与所述电解水制氢装置电连接；对光伏供电功率、电解需电量以及电解水制氢装置的电解强度进行模糊化处理，得到模糊化结果；依据模糊规则和模糊化结果确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，得到实时隶属关系；所述模糊规则为电解强度分别与光伏供电功率和电解需电量呈正相关；通过反模糊化隶属输出，依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制。2.根据权利要求1所述的电解水制氢电能管理方法，其特征在于，所述对光伏供电功率、电解需电量以及电解水制氢装置的电解强度进行模糊化处理，包括：构建隶属函数；依据隶属函数将光伏供电功率、电解需电量和电解强度转换为对象的模糊语言并进行输出，作为模糊化结果。3.根据权利要求1所述的电解水制氢电能管理方法，其特征在于，所述依据模糊规则和模糊化结果确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，包括：确定光伏供电功率和电解需电量的隶属度；查询预设的模糊规则库，依据光伏供电功率和电解需电量的隶属度确定电解强度的隶属度；依据电解强度的取值范围和隶属度确定电解强度的隶属值，将电解强度的隶属度乘以其隶属值，得到电解强度调节参数；使用预设校正参数对电解强度调节参数进行校正。4.根据权利要求3所述的电解水制氢电能管理方法，其特征在于，所述电解需电量包括缓冲电池荷电量和储氢罐压力值，所述模糊规则为电解强度与缓冲电池荷电量呈正相关，以及与储氢罐压力值呈负相关。5.根据权利要求1所述的电解水制氢电能管理方法，其特征在于，所述依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制，包括：输出隶属输出的精确值至电解水制氢装置的执行单元，通过执行单元控制电解水制氢装置配置的多组电解堆，通过调节电解堆的开启数量以设置电解强度。6.一种电解水制氢电能管理系统，其特征在于，包括：电解水制氢装置；光伏发电装置，直接与所述电解水制氢装置电连接；管理模块，用于执行权利要求1至5任一项所述的电解水制氢电能管理方法。7.根据权利要求6所述的电解水制氢电能管理系统，其特征在于，所述电解水制氢装置包括执行单元、多组电解槽、纯化加压单元、储氢罐和缓冲电池，所述执行单元、所述电解槽、所述纯化加压单元和所述储氢罐顺次连接，所述缓冲电池与直流母线连接。8.根据权利要求6所述的电解水制氢电能管理系统，其特征在于，还包括：
最大功率跟踪器，连接所述光伏发电装置，用于将所述光伏供电功率维持在最大值以及将所述光伏发电装置的电能输送到连接所述电解水制氢装置的母线。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述的电解水制氢电能管理方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的电解水制氢电能管理方法。

技术总结
本发明涉及绿电制氢技术领域，公开一种电解水制氢电能管理方法、系统、设备及存储介质。该方法包括：获取光伏供电功率和电解需电量；对光伏供电功率、电解需电量以及电解水制氢装置的电解强度进行模糊化处理，得到模糊化结果；依据模糊规则和模糊化结果确定光伏供电功率、电解需电量和电解强度之间的隶属关系，得到实时隶属关系；通过反模糊化隶属输出，依据实时隶属关系所指示的电解强度选择对应工作模式对电解水制氢装置进行控制。本发明实施例可让直连电解堆的光伏发电装置的功率工作点匹配到电解槽的工作功率。匹配到电解槽的工作功率。匹配到电解槽的工作功率。


技术研发人员：李鹏 邓志 黄思源 张清杰 袁誉鹏 何荣望 王彪 陈登
受保护的技术使用者：佛山仙湖实验室
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/12