申请/专利权人:国网四川省电力公司电力科学研究院;清华四川能源互联网研究院;国家电网公司
申请日:2017-08-16
公开(公告)日:2021-05-07
公开(公告)号:CN107576913B
主分类号:G01R31/378(20190101)
分类号:G01R31/378(20190101);G01R31/367(20190101)
优先权:
专利状态码:有效-授权
法律状态:2021.05.07#授权;2018.02.06#实质审查的生效;2018.01.12#公开
摘要:本发明提供的一种主动配电网中氢负荷运行分析方法,包括如下步骤:获取用于制氢的电解池以及氢燃料电池的运行参数;根据所获取的运行参数计算电解池的功率和氢燃料电池的功率;将电解池的有效功率与电解效率进行拟合形成电解池功率‑效率曲线,将氢燃料电池的有效功率与氢燃料电池的工作效率拟合形成氢燃料电池功率‑效率曲线;对氢燃料电池的有效功率‑效率曲线和电解池的有效功率‑效率曲线进行线性化处理,得出电解池和氢燃料电池的有效功率以及运行中的氢气的量,通过本发明,能够对注入到配电网中以及配电网转化氢气过程中的有效功率进行准确分析,能够有效地对氢能源的转化过程中氢气的产生量、消耗量以及储运进行准确分析。
主权项:1.一种主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:包括如下步骤:S1.获取用于制氢的电解池以及氢燃料电池的运行参数;S2.根据所获取的运行参数计算电解池的功率和氢燃料电池的功率;S3.将电解池的有效功率与电解效率进行拟合形成电解池功率-效率曲线,将氢燃料电池的有效功率与氢燃料电池的工作效率拟合形成氢燃料电池功率-效率曲线;S4.对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理,得出电解池和氢燃料电池的有效功率以及运行中的氢气的量;步骤S2中,根据如下方法计算电解池和氢燃料电池的功率:电解池功率:计算电解池的内部电势Vez:Vez=Vez,0+Vetd+Vez,ohm+Vion;其中: 其中,Vez,0为电解池的可逆电势,Vetd为电解池的活化过电势,Vez,ohm为电解池的欧姆过电势,Vion为电解池的离子过电势,Tez为电解池的温度,iez为电解池的电流密度,iao为电解池的阳极电流密度,ico为电解池的阴极电流密度,δB为电解池交换膜厚度,σB为电解池的交换膜电导率;λ为电解池的交换膜常数,R为理想气体常数,F为法拉第常数;根据如下公式计算电解池的功率和效率:Pez=nezVezIez;Pez,0=nezVez,0Iez; 其中,Pez为电解池的输入功率,Pez,0为电解池的有效功率,ηez为电解池的效率,Iez为单个电解池的电流,nez为电解系统中总的电解池的个数;氢燃料电池的功率计算:计算氢燃料电池的内部电势Vfc:Vfc=Vfc,0-Vact-Vfc,ohm-VconcVfc,ohm=0.299ifc;Vconc=0.028ifc9.001;氢燃料电池的功率:Pfc=nfcVfcIfc;Pfc,0=nfcVfc,0Ifc; 其中,Vfc为氢燃料电池的总电势,Vfc,0为单个氢燃料电池的开路电势,Vact为氢燃料电池的动态损耗电势,Vfc,ohm为氢燃料电池的欧姆损耗电池,Vconc为氢燃料电池反应导致的过电势,ifc为氢燃料电池的电流密度,Ifc为氢燃料电池的电流,Pfc为氢燃料电池的有效功率,Pfc,0为氢燃料电池的输入功率,ηfc为氢燃料电池的工作效率;步骤S4中,通过如下方法实现对对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理:建立分段模型: βi=fti-αipi;其中,αi为曲线分段后第i段分段线的斜率,βi为曲线分段后第i段分段线的等效截距,pi为曲线分段后的第i段的分段点,p1为氢燃料电池或者电解池的最小出力,pN+1为氢燃料电池或者电解池的最大出力,Pit为t时段第i段的氢燃料电池或者电解池的出力,δit为t时段第i段的状态,δt为t时段的运行状态;根据分段模型对电解池和氢燃料电池的有效功率进行分段线性化处理得: 其中,PEL为电解电池的有效功率曲线的分段处理后得到的有效功率,PELi为电解池有效功率曲线的第i段的有效功率,δELi为电解池的有效功率曲线上第i段的工作状态,αi为电解池有效功率曲线的第i段斜率,bi为电解池有效功率曲线的第i段的截距;PFC为氢燃料电池的有效功率曲线的分段处理后得到的有效功率,PFCi为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的有效功率,δFCi为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的工作状态,ci为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的斜率,di氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的截距;N为曲线的分段段数;根据如下公式确定运行中氢气的量: 其中:为电解池在电解过程中的产生的氢气的量;为氢燃料电池在运行过程中所消耗的氢气的物质的量;为氢气的低位热值;Δt为电解池和氢燃料电池的单位运行时间;由电解池的有功功率曲线和氢燃料电池的有功功率曲线的分段得到电解池和氢燃料电池的工作功率:其中,δEL为电解池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态;δFC为氢燃料电池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态。
全文数据:主动配电网中氢负荷运行分析方法技术领域[0001]本发明涉及一种分析方法,尤其涉及一种主动配电网中氢负荷运行分析方法。背景技术[0002]氢能源是新兴的清洁性能源,对于氢能源的有效利用,对于全球的能源的可持续利用以及全球的生态环境有着极为重要的作用,随着科技的发展,在主动配电网中也逐渐使用氢能源,当配电网中电能过程时,通过电解水产生氢气,将电能转化为以氢气存储的化学能,当配电网中的电能不足时,则通过氢燃料电池产生电能不如到配电网中,从而实现配电网的稳定运行,尤其是现在分布式能源的广泛利用,对于合理通过氢能源进行调度,从而能够利于缓解弃风、弃光现象;但是,现有技术中,对于配电网中的氢负荷的分析,主要通过氢燃料电池注入到配电网中的功率以及由配电网注入到电解池中的功率进行,但是,氢能源在电解以及发电过程中的过程状态如何,目前并没有有效的手段进行准确分析,进而不能对氢能源转化过程中的氢气的产生、消耗以及储运进行准确分析,从而不利于整个电网系统的成本化处理。[0003]因此,需要提出一种新的方法,一方面能够对注入到配电网中以及配电网转化氢气过程中的有效功率进行准确分析,利于配电网的调度运行,另一方面,能够有效地对氢能源的转化过程中氢气的产生量、消耗量以及储运进行准确分析,有利于对降低整个配电网的运行成本做出的准确的参考。发明内容[0004]有鉴于此,本发明的目的是提供一种主动配电网中氢负荷运行分析方法,一方面能够对注入到配电网中以及配电网转化氢气过程中的有效功率进行准确分析,利于配电网的调度运行,另一方面,能够有效地对氢能源的转化过程中氢气的产生量、消耗量以及储运进行准确分析,有利于对降低整个配电网的运行成本做出的准确的参考。[0005]本发明提供的一种主动配电网中氢负荷运行分析方法,包括如下步骤:[0006]SI.获取用于制氢的电解池以及氢燃料电池的运行参数;[0007]S2.根据所获取的运行参数计算电解池的功率和氢燃料电池的功率;[0008]S3.将电解池的有效功率与电解效率进行拟合形成电解池功率-效率曲线,将氢燃料电池的有效功率与氢燃料电池的工作效率拟合形成氢燃料电池功率-效率曲线;[0009]S4.对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理,得出电解池和氢燃料电池的有效功率以及运行中的氢气的量。[0010]进一步,步骤S2中,根据如下方法计算电解池和氢燃料电池的功率:[0011]电解池功率:[0012]计算电解池的内部电参[0016]其中,Ve3z,O为电解池的可逆电势,Ve3td为电解池的活化过电势,Ve3z,Cta为电解池的欧姆过电势,Vicin为电解池的离子过电势,Te3z为电解池的温度,i为电解池的电流密度,ia。为电解池的阳极电流密度,i。。为电解池的阴极电流密度,Sb为电解池交换膜厚度,σΒ为电解池的交换膜电导率;λ为电解池的交换膜常数,R为理想气体常数,F为法拉第常数;[0017]根据如下公式计算电解池的功率和效率:[0020]_其中,Pe3z为电解池的输入功率,Pm,O为电解池的有效功率,为电解池的效率,Ie3z为单个电解池的电流,为电解系统中总的电解池的个数;[0021]氢燃料电池的功率计算:[0022]计算氢燃料电池的内部电势Vfc:[0026]氢燃料电池的功率:Pfc=IifcVfJfc;[0028]其中,Vf。为氢燃料电池的总电势,Vi。』为单个氢燃料电池的开5路电势,Vacit为氢燃料电池的动态损耗电势,Vf。,ohm为氢燃料电池的欧姆损耗电池,V_。为氢燃料电池反应导致的过电势,if。为氢燃料电池的电流密度,If。为氢燃料电池的电流,Pf。为氢燃料电池的有效功率,Pf。,ο为氢燃料电池的输入功率,%。为氢燃料电池的工作效率。[0029]进一步,步骤S4中,通过如下方法实现对对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理:[0030]建立分段模型,[0032]0i=fPi-QiP;[0033]其中,CU为曲线分段后第i段分段线的斜率,为曲线分段后第i段分段线的等效截距,P1为曲线分段后的第i段的分段点,P1为氢燃料电池或者电解池的最小出力,?^为氢燃料电池或者电解池的最大出力,P1t为t时段第i段的氢燃料电池或者电解池的出力J1t为t时段第i段的状态,δ⑴为t时段的运行状态;[0034]根据分段模型对电解池和氢燃料电池的有效功率进行分段线性化处理得:[0037]其中,PELi为电解池有效功率曲线的第i段的有效功率,δι为电解池的有效功率曲线上第i段的工作状态,ai为电解池有效功率曲线的第i段斜率,h为电解池有效功率曲线的第i段的截距;PFCi为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的有效功率,δπ为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的工作状态,Cl为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的斜率,cU氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的截距;N为曲线的分段段数。[0038]进一步,由电解池的有功功率曲线和氢燃料电池的有功功率的分段得到电解池的工作功率:[0039]其中,Pa为电解池的有效功率曲线分段处理后得到的有效功率;[0040]δΕί为电解池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态;[0041]Pfc为氢燃料电池的有效功率曲线分段处理后得到的有效功率;[0042]Sfc为氢燃料电池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态。[0043]进一步,获取电解池和氢燃料电池的额定电流密度范围;[0044]根据电解池的额定电流密度范围和电解池的电势计算出电解池的功率范围,其中,与电解池额定电流范围的下限对应的电解池功率值为电解池的最小出力,与电解池额定电流范围的上限对应的电解池功率值为电解池的最大出力;[0045]根据氢燃料电池的额定电流密度范围和氢燃料电池的电势计算出氢燃料电池的功率范围,其中,与氢燃料电池额定电流范围的下限对应的氢燃料电池功率值为氢燃料电池的最小出力,与氢燃料电池额定电流范围的上限对应的氢燃料电池功率值为氢燃料电池的最大出力;[0046]在氢燃料电池或者电解池的有功功率曲线上,以N=2起进行分段,并计算分段模型函数的均方差Q::,[0047]将计算得到的均方差值与预设的均方差值比较,如果Q大于或者等于预设的均方差值,则以N+1进行分段,再进行分段模型函数的均方差值Q的计算,再进行判断比较,直至Q小于预设的均方差值,则以当前使Q小于预设的均方差值的段数作为最终的分段数;其中,FPi为初始函数值。[0048]进一步,根据如下公式确定运行中氢气的量:[0051]其中为电解池在电解过程中的产生的氢气的量1为氢燃料电池在运行过程中所消耗的氢气的物质的量;为氢气的低位热值;At为电解池和氢燃料电池的单位运行时间。[0052]进一步,根据如下公式确定氢气存储装置的压强状态:[0054]其中,I为储氢装置的压强,为储氢装置的温度为储氢装置的体积,Z为压缩系数。[0055]本发明的有益效果:通过本发明,一方面能够对注入到配电网中以及配电网转化氢气过程中的有效功率进行准确分析,利于配电网的调度运行,另一方面,能够有效地对氢能源的转化过程中氢气的产生量、消耗量以及储运进行准确分析,有利于对降低整个配电网的运行成本做出的准确的参考。附图说明[0056]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:[0057]图1为本发明的流程图。[0058]图2为本发明的电解池效率-功率曲线图。[0059]图3为本发明的氢燃料电池的效率-功率曲线图。[0060]图4为本发明的分段后电解池的效率-有效功率曲线图。[0061]图5为本发明的分段后的氢燃料电池的效率-有效功率曲线图。具体实施方式[0062]以下结合说明书附图对本发明做出进一步说明:[0063]本发明提供的一种主动配电网中氢负荷运行分析方法,包括如下步骤:[0064]SI.获取用于制氢的电解池以及氢燃料电池的运行参数;[0065]S2.根据所获取的运行参数计算电解池的功率和氢燃料电池的功率;[0066]S3.将电解池的有效功率与电解效率进行拟合形成电解池功率-效率曲线,将氢燃料电池的有效功率与氢燃料电池的工作效率拟合形成氢燃料电池功率-效率曲线;其中,电解池功率-效率曲线、氢燃料电池功率-效率曲线分别通过现有的方法进行拟合完成,在本实施例中如图2和图3所示,其中,图2中的表达式为:[0068]图3中的表达式为:[0070]S4.对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理,得出电解池和氢燃料电池的有效功率以及运行中的氢气的量,通过本发明,一方面能够对注入到配电网中以及配电网转化氢气过程中的有效功率进行准确分析,利于配电网的调度运行,另一方面,能够有效地对氢能源的转化过程中氢气的产生量、消耗量以及储运进行准确分析,有利于对降低整个配电网的运行成本做出的准确的参考。[0071]本实施例中,步骤S2中,根据如下方法计算电解池和氢燃料电池的功率:[0072]电解池功率:[0073]计算电解池的内部电_[0077]其中,Ve3z,ο为电解池的可逆电势,Vetd为电解池的活化过电势,Ve3z,ohm为电解池的欧姆过电势,Vion为电解池的离子过电势,Te3z为电解池的温度,;Uz为电解池的电流密度,ia。为电解池的阳极电流密度,i。。为电解池的阴极电流密度,Sb为电解池交换膜厚度,σΒ为电解池的交换膜电导率;λ为电解池的交换膜常数,R为理想气体常数,F为法拉第常数;[0078]根据如下公式计算电解池的功率和效率:[0081]\其中,Pez为电解池的输入功率,Pez,0为电解池的有效功率,nez为电解池的效率,Iπ为单个电解池的电流,rw为电解系统中总的电解池的个数;其中,I=Ae3zi,Ae3z为电解池的反应区面积;[0082]氢燃料电池的功率计算:[0083]计算氢燃料电池的内部电势Vfc:[0087]氢燃料电池的功率:Pfc=nfcVfcIfc;其中,Vf。为氢燃料电池的总电势,VfM为单个氢燃料电池的开路电势,该电势可以通过直接对氢燃料电池进行测量得到,Vart为氢燃料电池的动态损耗电势,Vi。,。!》为氢燃料电池的欧姆损耗电池,V_。为氢燃料电池反应导致的过电势,if。为氢燃料电池的电流密度,If。为氢燃料电池的电流,Pf。为氢燃料电池的有效功率,Pf。,ο为氢燃料电池的输入功率,%。为氢燃料电池的工作效率,通过上述方法,能够对氢能源运行过程中的各个环节进行准确分析计算,从而利于配电网的运行分析以及最终的成本分析。[0090]本实施例中,步骤S4中,通过如下方法实现对对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理:[0091]建立分段模型:[0094]其中,Ct1为曲线分段后第i段分段线的斜率,为曲线分段后第i段分段线的等效截距,P1为曲线分段后的第i段的分段点,P1为氢燃料电池或者电解池的最小出力,?^为氢燃料电池或者电解池的最大出力,P1t为t时段第i段的氢燃料电池或者电解池的出力J1t为t时段第i段的状态,δ⑴为t时段的运行状态;[0095]根据分段模型对电解池和氢燃料电池的有效功率进行分段线性化处理得:[0096]在电解池中,f⑴=Pa·%l;[0097;在氢燃料电池中5[0098]其中,PELi为电解池有效功率曲线的第i段的有效功率,δι为电解池的有效功率曲线上第i段的工作状态,ai为电解池有效功率曲线的第i段斜率,h为电解池有效功率曲线的第i段的截距;PFCi为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的有功功率,δπ为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的工作状态,Cl为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的斜率,di氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的截距;N为曲线的分段段数,电解池和氢燃料电池的分段曲线如图5所示,通过现有的软件分析后,可以得到各曲线的斜率和截距:[0099]其中,由电解池的有功功率曲线和氢燃料电池的有功功率的分段得到电解池的工作功率[0100]其中,Pa为电解池的有效功率曲线分段处理后得到的有效功率;[0101]δΕί为电解池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态;[0102]Pfc为氢燃料电池的有效功率曲线分段处理后得到的有效功率;[0103]Sfc为氢燃料电池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态,通过上述方法,能够准确得到电解池以及氢燃料电池的有效功率,利于整个配电网的分析、配电网运行成本的控制以及氢能源转化过程的分析。[0104]本实施例中,获取电解池和氢燃料电池的额定电流密度范围;[0105]根据电解池的额定电流密度范围和电解池的电势计算出电解池的功率范围,其中,与电解池额定电流范围的下限对应的电解池功率值为电解池的最小出力,与电解池额定电流范围的上限对应的电解池功率值为电解池的最大出力;[0106]根据氢燃料电池的额定电流密度范围和氢燃料电池的电势计算出氢燃料电池的功率范围,其中,与氢燃料电池额定电流范围的下限对应的氢燃料电池功率值为氢燃料电池的最小出力,与氢燃料电池额定电流范围的上限对应的氢燃料电池功率值为氢燃料电池的最大出力;[0107]在氢燃料电池或者电解池的有功功率曲线上,以Ν=2起进行分段,并计算分段模型函数的均方差Q:[0108]将计算得到的均方差值与预设的均方差值比较,如果Q大于或者等于预设的均方差值,则以Ν+1进行分段,再进行分段模型函数的均方差值Q的计算,再进行判断比较,直至Q小于预设的均方差值,则以当前使Q小于预设的均方差值的段数作为最终的分段数;其中,FPi为初始函数值。[0109]本实施例中,根据如下公式确定运行中氢气的量:[0112]其中:为电解池在电解过程中的产生的氢气的量为氢燃料电池在运行过程中所消耗的氢气的物质的量;为氢气的低位热值;At为电解池和氢燃料电池的单位运行时间。[0113]而且,根据如下公式确定氢气存储装置的压强状态:[0115]其中,为储氢装置的压强,为储氢装置的温度,为储氢装置的体积,Z为压缩系数,通过上述方法,能够准确得到电解、氢燃料电池反映过程中氢气的量,利于整个配电网的运行调度,而且通过储氢装置的压强状态与氢气量之间的关系,能够对氢气的储运做出准确的指导,利于运行成本的控制。[0116]最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求:1.一种主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:包括如下步骤:si.获取用于制氢的电解池以及氢燃料电池的运行参数;52.根据所获取的运行参数计算电解池的功率和氢燃料电池的功率;53.将电解池的有效功率与电解效率进行拟合形成电解池功率-效率曲线,将氢燃料电池的有效功率与氢燃料电池的工作效率拟合形成氢燃料电池功率-效率曲线;54.对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理,得出电解池和氢燃料电池的有效功率以及运行中的氢气的量。2.根据权利要求1所述主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:步骤S2中,根据如下方法计算电解池和氢燃料电池的功率:电解池功率:计算电解池的内部电势其中:;其中,Ve3z,Q为电解池的可逆电势,Vetd为电解池的活化过电势,Ve3z,Ohm为电解池的欧姆过电势,Vicm为电解池的离子过电势,Te3z为电解池的温度,i为电解池的电流密度,ia。为电解池的阳极电流密度,i。。为电解池的阴极电流密度,Sb为电解池交换膜厚度,OB为电解池的交换膜电导率;λ为电解池的交换膜常数,R为理想气体常数,F为法拉第常数;根据如下公式计算电解池的功率和效率:其中,Pez为电解池的输入功率,Pez,〇为电解池的有效功率,^为电解池的效率,I为单个电解池的电流,IW为电解系统中总的电解池的个数;氢燃料电池的功率计算:计算氢燃料电池的内部电势Vf。:氢燃料电池的功率:其中,Vf。为氢燃料电池的总电势,VfM为单个氢燃料电池的开路电势,Vatit为氢燃料电池的动态损耗电势,Vf。,Ohm为氢燃料电池的欧姆损耗电池,V_。为氢燃料电池反应导致的过电势,if。为氢燃料电池的电流密度,If。为氢燃料电池的电流,Pf。为氢燃料电池的有效功率,Pf。,Q为氢燃料电池的输入功率,nf。为氢燃料电池的工作效率。3.根据权利要求2所述主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:步骤S4中,通过如下方法实现对对氢燃料电池的有效功率-效率曲线和电解池的有效功率-效率曲线进行线性化处理:建立分段模型其中,CU为曲线分段后第i段分段线的斜率,队为曲线分段后第i段分段线的等效截距,Pi为曲线分段后的第i段的分段点,Pi为氢燃料电池或者电解池的最小出力,Pn+i为氢燃料电池或者电解池的最大出力,Pit为t时段第i段的氢燃料电池或者电解池的出力,Sit为t时段第i段的状态,St为t时段的运行状态;根据分段模型对电解池和氢燃料电池的有效功率进行分段线性化处理得:其中,PELi为电解池有效功率曲线的第i段的有效功率,δι为电解池的有效功率曲线上第i段的工作状态,ai为电解池有效功率曲线的第i段斜率A1为电解池有效功率曲线的第i段的截距;PFCi为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的有效功率,δπ为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的工作状态,Cl为氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的斜率,Cl1氢燃料电池的有效功率曲线的第i段的截距;N为曲线的分段段数。4.根据权利要求3所述主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:由电解池的有功功率曲线和氢燃料电池的有功功率的分段得到电解池的工作功率:其中,Pel为电解池的有效功率曲线分段处理后得到的有效功率;Sel为电解池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态;Pfc为氢燃料电池的有效功率曲线分段处理后得到的有效功率;Sfc为氢燃料电池的有效功率曲线分段处理后得到的工作状态。5.根据权利要求3所述主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:获取电解池和氢燃料电池的额定电流密度范围;根据电解池的额定电流密度范围和电解池的电势计算出电解池的功率范围,其中,与电解池额定电流范围的下限对应的电解池功率值为电解池的最小出力,与电解池额定电流范围的上限对应的电解池功率值为电解池的最大出力;根据氢燃料电池的额定电流密度范围和氢燃料电池的电势计算出氢燃料电池的功率范围,其中,与氢燃料电池额定电流范围的下限对应的氢燃料电池功率值为氢燃料电池的最小出力,与氢燃料电池额定电流范围的上限对应的氢燃料电池功率值为氢燃料电池的最大出力;在氢燃料电池或者电解池的有功功率曲线上,以N=2起进行分段,并计算分段模型函数的均方差Q:将计算得到的均方差值与预设的均方差值比较,如果Q大于或者等于预设的均方差值,则以N+1进行分段,再进行分段模型函数的均方差值Q的计算,再进行判断比较,直至Q小于预设的均方差值,则以当前使Q小于预设的均方差值的段数作为最终的分段数;其中,FP1为初始函数值。6.根据权利要求4所述主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:根据如下公式确定运行中氢气的量:其中:为电解池在电解过程中的产生的氢气的量;为氢燃料电池在运行过程中所消耗的氢气的物质的量;为氢气的低位热值;At为电解池和氢燃料电池的单位运行时间。7.根据权利要求6所述主动配电网中氢负荷运行分析方法,其特征在于:根据如下公式确定氢气存储装置的压强状态:其中,为储氢装置的压强,为储氢装置的温度,为储氢装置的体积,Z为压缩系数。
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