基于风电预测的碱性电解槽系统优化控制

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离网型风氢系统在制氢时,风电出力的波动性会导致电解槽的频繁启停,降低电解槽的使用寿命和制氢效率。为了减少电解槽启停次数,根据风电出力预测规划待机机组,并在多个目标下均衡电解槽的运行状态。为有效控制电解槽,提出一种基于风电预测的多目标滚动优化(multi-objective rolling optimization, MRO)控制方法对风氢系统的电解槽进行控制。首先,对风电功率进行预测,并对预测值进行一阶差分运算,并根据结果确定系统电解槽的运行机组数量。然后,采用多目标适应度函数对电解槽进行滚动优化,平衡各电解槽的运行时间、启停次数、待机时间以及波动功率。最后,根据实时功率顺序分配电解槽的功率和运行状态。为验证所提控制方法的有效性,将所提方法与简单启停(simple start-stop, SS)控制策略和阵列轮值(array rotation, AR)控制策略相比。仿真结果表明,所提方法的电解槽具有更低的启停次数和更高的产氢量,可以有效提高风氢系统的经济性。
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