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公开(公告)号：CN115547433A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211152894.7
申请日：2022-09-21
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜电解槽建模优化的方法，通过实验测量获得包含待建模质子交换膜电解槽输入电压、输入功率、工作电流及产氢速率的多组采样数据；整理归纳出多组采样数据产生影响的关键参数，组成相应的参数矩阵，并采用主成分分析方法对所述参数矩阵进行降维优化处理；设定火烈鸟群优化算法的运行参数；基于火烈鸟群优化算法，将包含工作电流的产氢速率函数值与实际产氢速率采样数据的误差平方和最小作为火烈鸟群优化算法的优化目标，输出最优模型参数矩阵。该方法解决了质子交换膜电解槽模型参数众多、获取复杂且非线性等问题，提升了关键参数设置合理性并降低算法求解难度，并提升优化算法朝全局最优解的收敛速度。
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公开(公告)号：CN117411079A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311327791.4
申请日：2023-10-13
Applicant: 北方工业大学 , 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种综合能源系统及其稳压控制方法，涉及综合能源系统控制技术领域。包括子系统信号采集模块、能量管理模块、误差采集模块、基于电流‑电压非线性控制模块。本发明能够更好地应对能源供需不平衡和突发负荷波动的情况；通过精准、高效的稳压控制，系统能够快速响应负荷变化，保障电力供应的稳定性和可靠性，提高能源供应的安全性；本发明具有较高的控制精度和鲁棒性，能够有效抑制电压波动和减小系统响应时间，可实现对综合能源系统电压的精确控制，提高系统的稳压性能及响应速度，降低储能装置和燃料电池的寿命损耗。
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公开(公告)号：CN116466590A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310562839.3
申请日：2023-05-18
Applicant: 北方工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种适用于光储耦合制氢系统的MPC控制器权重系数的优化方法，首先首先构建改进模型预测控制MPC算法模型作为内层算法以及多目标优化算法作为外层算法；将当前光储耦合制氢系统中的控制变量形成的数据集和外层多目标优化算法提供的初始控制变量增量权重系数作为内层算法首次迭代的输入参数；内层算法输出代价函数最小时对应的控制变量数据集与控制变量增量的权重系数；基于三个维度的目标函数和输入参数，经过多次迭代之后得到所述外层多目标优化算法的最优解，以及最优解所对应的控制变量增量的权重系数。该方法可根据不同的给定值，计算出各种工况下MPC控制器的最优权重系数，增加光储耦合制氢系统的动态功率平衡能力。
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公开(公告)号：CN119685881A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411807069.5
申请日：2024-12-10
Applicant: 北方工业大学
IPC: C25B15/02 , C25B15/021 , C25B1/04 , G06N3/006
Abstract: 本发明公开了基于改进粒子群算法的制氢电解槽动态性能控制方法，包括以下步骤，提取电解槽的指标参数，指标参数包含电解槽运行温度，构建数学模型，数学模型包含运行电压、产氢速率和产氢效率，通过对数学模型的运行电压、产氢速率和产氢效率进行计算，获得多目标寻优的参数用于约束电解槽运行温度，通过自适应权重的多目标粒子群算法对现有的线性二次型规划控制的权重进行优化，构建电解槽温度动态模型，通过电解槽温度动态模型控制电解槽运行温度在约束电解槽运行温度范围之内。本发明通过自适应权重的多目标粒子群算法对线性二次型规划控制的权重进行优化，构建电解槽温度动态模型，从而能够对电解槽运行温度进行稳定、快速的反馈控制。
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公开(公告)号：CN113629775B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202110842900.0
申请日：2021-07-26
Applicant: 北方工业大学 , 全球能源互联网研究院有限公司 , 北京联智汇能科技有限公司
Abstract: 本发明涉及一种基于模糊逻辑的氢储能系统集群出力决策方法。包括以下步骤：在功率平衡、HESS系统SOHR值等条件约束下，根据电网需求确定充放电状态，若电网电量富余，则HESS作为负荷通过电解制氢消纳富余电力，采用外层多目标模糊综合评价法得出最优HESS作为备用，内层模糊则是通过对氢储系统SOHR值及制氢和发电效率进行模糊决策，对剩余n‑1个HESS的出力进行分配，分配结束后若不能满足电网需求，剩余需求功率均由先前选出的备用HESS承担。当电网电力不足时，HESS通过氢燃料电池发电为电网供电，控制过程等同。本发明充分考虑各子系统参数差异性特征，可有效提高运行经济性及稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116051141A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211383287.1
申请日：2022-11-07
Applicant: 北方工业大学
IPC: G06Q30/0201 , G06Q50/26 , G06N7/01
Abstract: 本发明公开了一种用于复杂多工况的氢储能系统电解槽选型方法，包括步骤：根据现有大数平台数据统计结果，确定各个地区不同可再生能源制氢场景概率分布、多类型电解槽使用概率以及不同场景下多类型电解槽使用概率，将这些数据作为电解槽选型决策系统的输入(先验概率矩阵)，再根据前述已知的先验概率通过贝叶斯估计方法计算得到不同应用服务工况下的电解槽使用概率矩阵(后验概率矩阵)。根据贝叶斯公式的动态修正不同类型电解槽在不同制氢场景下的使用概率，有效的保证了可再生能源制氢储能系统的多主体匹配特性，解决了可再生能源制氢系统中资源最大化利用及经济效益最大化的分配问题，可有效保障未来氢储能系统应用于多类型场景下的经济性建设。
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公开(公告)号：CN113765125B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111114415.8
申请日：2021-09-23
Applicant: 北方工业大学 , 北京联智汇能科技有限公司
Abstract: 本发明涉及储能系统能量控制管理领域，具体涉及一种氢储能系统集群功率分配方法。方法包含以下步骤：氢储能的能量控制系统获取所有HESS单元SOHC、制氢效率发电效率ηelec、电解槽工作温度Tec、燃料电池工作温度Tfc参数；每间隔一定时长，比较电网输出功率PG和负荷需求功率PL大小；采用K‑means聚类方法，将大规模氢储能集群分为N个不同的HESS簇群；筛选出最优HESS簇群；利用优先排序法对除最优HESS簇群外的N‑1个HESS簇群进行有功功率分配，且簇群内部各个HESS单元平均承担簇群所承担的总功率；不能完全消纳盈余电能或者仍然不能满足负荷需求，全部由最优HESS簇群承担。本发明相对于现有技术的优点在于：保证大规模储能系统中各个HESS单元的SOHC、工作温度等参数最大程度的控制在最佳运行区间。
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公开(公告)号：CN115935696A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211711584.4
申请日：2022-12-29
Applicant: 北方工业大学
IPC: G06F30/20 , G06Q50/06 , G06Q10/0639
Abstract: 本发明公开了一种混合电解槽制氢系统选型评估的方法，考虑质子交换膜电解槽和碱性电解槽的技术和经济特性，选取两类电解槽的8个指标作为评估模型的指标层参与评估；构建多层选型评估模型，所述评估模型包括目标层、指标层和方案层；将指标层的8个指标参与比较，构造评估矩阵，并对评估矩阵的一致性进行检验；基于评估矩阵构建权重矩阵，根据所述权重矩阵计算8个指标的权重向量以及n个方案的权重向量；再计算得到各个方案的总分，总分最大的方案即为混合电解槽最优配置方案。上述方法通过提取两类电解槽多个关键指标，建立多层选型评估模型，最终选出高性价比的混合电解槽最优配置方案。
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公开(公告)号：CN115859590A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211475913.X
申请日：2022-11-23
Applicant: 北方工业大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种基于电源输入特性的PEM电解槽仿真模型的建立方法，首先建立质子交换膜PEM电解槽电流型模型；在所建立的PEM电解槽电流型模型的基础之上，利用等效电路模型转化法将PEM电解槽电流型模型等效为阻抗传递函数；利用对偶自校正PID控制器对所述阻抗传递函数的参数进行在线修正；利用电压整定器对电压输入PEM电解槽模型的输入电源类型进行修正，实现对输入电源侧的电压整定，最终得到PEM电解槽电压型模型。该方法能更好的拟合实际工作环境，所建立的PEM电解槽模型可以很好的体现PEM电解槽宽负载特性，也可自动识别输入电压类型，大大提高了PEM电解槽模型的适配性和精确度。
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公开(公告)号：CN113765125A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111114415.8
申请日：2021-09-23
Applicant: 北方工业大学 , 北京联智汇能科技有限公司
Abstract: 本发明涉及储能系统能量控制管理领域，具体涉及一种氢储能系统集群功率分配方法。方法包含以下步骤：氢储能的能量控制系统获取所有HESS单元SOHC、制氢效率发电效率ηelec、电解槽工作温度Tec、燃料电池工作温度Tfc参数；每间隔一定时长，比较电网输出功率PG和负荷需求功率PL大小；采用K‑means聚类方法，将大规模氢储能集群分为N个不同的HESS簇群；筛选出最优HESS簇群；利用优先排序法对除最优HESS簇群外的N‑1个HESS簇群进行有功功率分配，且簇群内部各个HESS单元平均承担簇群所承担的总功率；不能完全消纳盈余电能或者仍然不能满足负荷需求，全部由最优HESS簇群承担。本发明相对于现有技术的优点在于：保证大规模储能系统中各个HESS单元的SOHC、工作温度等参数最大程度的控制在最佳运行区间。
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