本發(fā)明涉及新能源發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)及其測(cè)試方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著化石能源的日漸枯竭以及環(huán)境問(wèn)題的日益突出，世界各國(guó)都加緊了對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)與利用。如光能、風(fēng)能等自然能源均可作為發(fā)電能源，例如現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏電池即可將自然光能轉(zhuǎn)換為電能，但此類(lèi)自然能源波動(dòng)性較大，其轉(zhuǎn)換的電能無(wú)法直接并網(wǎng)運(yùn)行，而需要對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)能處理。

現(xiàn)有的自然能源發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能方式效率較低，由此導(dǎo)致對(duì)自然能源的利用率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有的自然能源發(fā)電系統(tǒng)對(duì)自然能源的利用率較低的問(wèn)題。

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括：光伏電池子系統(tǒng)，用于根據(jù)光能輸出電能；制氫子系統(tǒng)，用于利用所述光伏電池子系統(tǒng)輸出的電能制氫氣；儲(chǔ)氫子系統(tǒng)，用于儲(chǔ)存所述制氫子系統(tǒng)輸出的氫氣，并以可調(diào)流量輸出氫氣；氫發(fā)電子系統(tǒng)，用于利用所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)輸出的氫氣發(fā)電。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)性能測(cè)試方法，包括：根據(jù)光伏電池的等效電路參數(shù)及環(huán)境仿真參數(shù)確定光伏電池的性能數(shù)據(jù)；根據(jù)所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)及制氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)；根據(jù)儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)與所述制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)確定所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)；根據(jù)所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)以及氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的性能數(shù)據(jù)。

相應(yīng)地，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例還提供一種光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)性能測(cè)試裝置，包括：光伏電池測(cè)試模塊，用于根據(jù)光伏電池的等效電路參數(shù)及環(huán)境仿真參數(shù)確定光伏電池的性能數(shù)據(jù)；制氫測(cè)試模塊，用于根據(jù)所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)及制氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)；儲(chǔ)氫測(cè)試模塊，用于根據(jù)儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)與所述制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)確定所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)；氫發(fā)電測(cè)試模塊，用于根據(jù)所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)以及氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的性能數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，利用光伏電池子系統(tǒng)可以將自然光能轉(zhuǎn)換為電能，其制氫子系統(tǒng)可以利用光伏電池子系統(tǒng)輸出的電能制氫氣，其儲(chǔ)氫子系統(tǒng)可以?xún)?chǔ)存氫氣，并以穩(wěn)定可控的速率輸出氫氣，最后氫發(fā)電子系統(tǒng)利用儲(chǔ)氫子系統(tǒng)輸出的氫氣進(jìn)行發(fā)電，由此本系統(tǒng)將氫氣作為能源載體，將不穩(wěn)定的自然光能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電能，由此提高了自然能源的利用率。

本發(fā)明實(shí)施例提供的性能測(cè)試方法及裝置基于耦合太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的氫儲(chǔ)能子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，在調(diào)試與參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，利用軟件平臺(tái)建立氫儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氫儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的多目標(biāo)仿真操作，為各子系統(tǒng)的設(shè)備選型、氫儲(chǔ)能系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供指導(dǎo)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中提供的光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的光強(qiáng)度隨時(shí)間變化示意圖；

圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施中的氫發(fā)電子系統(tǒng)的輸出電壓隨時(shí)間變化的示意圖；

圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)性能測(cè)試方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的光伏電池的等效電路得結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)性能測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無(wú)線(xiàn)連接，也可以是有線(xiàn)連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：光伏電池子系統(tǒng)11、制氫子系統(tǒng)12、儲(chǔ)氫子系統(tǒng)13和氫發(fā)電子系統(tǒng)14，其中，

光伏電池子系統(tǒng)11用于根據(jù)光能輸出電能，光伏電池子系統(tǒng)中通常包括若干串并相連的光伏電池，其組成的電池陣列可以根據(jù)外部光照強(qiáng)度進(jìn)行發(fā)電，其電能輸出效率與外部光照強(qiáng)度的變化緊密相關(guān)。圖2是某時(shí)間段光強(qiáng)度隨時(shí)間變化的過(guò)程示意圖，如圖2所示光強(qiáng)度隨機(jī)波動(dòng)性較大，由此光伏電池子系統(tǒng)輸出的電能無(wú)法作為高質(zhì)量電能直接并網(wǎng)運(yùn)行。

制氫子系統(tǒng)12用于利用所述光伏電池子系統(tǒng)11輸出的電能制氫氣，具體可以依照水電解制氫的原理，電解水制氫過(guò)程即是氫氣和氧氣燃燒生成水的逆過(guò)程，制氫子系統(tǒng)的電解池是由電極、電解質(zhì)、隔膜以及電解槽等組成的。由于光伏電池子系統(tǒng)11的電能輸出過(guò)程波動(dòng)性較大，因此制氫子系統(tǒng)12的制氫過(guò)程也將受到影響。

儲(chǔ)氫子系統(tǒng)13用于儲(chǔ)存所述制氫子系統(tǒng)12輸出的氫氣，并以可調(diào)流量輸出氫氣。該子系統(tǒng)包括用于壓縮氫氣的壓縮機(jī)以及儲(chǔ)氫罐等部件，其輸出量可以通過(guò)儲(chǔ)氫罐的輸出口進(jìn)行設(shè)定。儲(chǔ)氫子系統(tǒng)13起到儲(chǔ)能作用，首先將制氫子系統(tǒng)12波動(dòng)性輸出的氫氣進(jìn)行儲(chǔ)存，然后以穩(wěn)定的流速輸出氫氣。

氫發(fā)電子系統(tǒng)14用于利用所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)13輸出的氫氣發(fā)電。圖3為擬合獲得的最終燃料電池輸出電壓隨時(shí)間變化關(guān)系示意圖，由于儲(chǔ)氫子系統(tǒng)13的氫氣輸出穩(wěn)定且是可控的，因此氫發(fā)電子系統(tǒng)的電能輸出過(guò)程是穩(wěn)定的。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，利用光伏電池子系統(tǒng)可以將自然光能轉(zhuǎn)換為電能，其制氫子系統(tǒng)可以利用光伏電池子系統(tǒng)輸出的電能制氫氣，其儲(chǔ)氫子系統(tǒng)可以?xún)?chǔ)存氫氣，并以穩(wěn)定可控的速率輸出氫氣，最后氫發(fā)電子系統(tǒng)利用儲(chǔ)氫子系統(tǒng)輸出的氫氣進(jìn)行發(fā)電，由此本系統(tǒng)將氫氣作為能源載體，將不穩(wěn)定的自然光能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電能，由此提高了自然能源的利用率。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例還提供了一種光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)性能測(cè)試方法，該方法通過(guò)建立上述實(shí)施例中的光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型來(lái)測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的性能，該模型的適用平臺(tái)包括Matlab、Fluent、Aspen等仿真模擬軟件，但不局限于此，包含業(yè)內(nèi)所知其它具有相近功能的仿真模擬軟件。

該模型主要包含光伏電池子系統(tǒng)模型、制氫子系統(tǒng)模型、儲(chǔ)氫子系統(tǒng)模型、氫發(fā)電子系統(tǒng)模型以及相關(guān)輔助逆變，控制分系統(tǒng)模塊輔助模型等部分。

對(duì)于光伏電池子系統(tǒng)模型，根據(jù)電子學(xué)理論，理想太陽(yáng)能光伏電池單體可以等效為一個(gè)光生電流源并聯(lián)一個(gè)正向偏置的理想二極管。根據(jù)光照、環(huán)境溫度和負(fù)載就可以使用光伏電池的伏安特性模型確定光伏電池的輸出功率，從而獲得給予制氫子系統(tǒng)模型的相關(guān)電流功率等相關(guān)仿真參數(shù)進(jìn)行下一步的計(jì)算與模擬。

對(duì)于制氫子系統(tǒng)模型，依照水電解制氫原理，電解水制氫過(guò)程的原理是氫氣和氧氣燃燒生成水的逆過(guò)程。獲得制氫子系統(tǒng)模型效率以及氫氣流量。從而獲得給予儲(chǔ)氫子系統(tǒng)模型的相關(guān)氫氣流量與壓力等相關(guān)仿真參數(shù)進(jìn)行下一步的計(jì)算與模擬。

對(duì)于儲(chǔ)氫子系統(tǒng)模型，通過(guò)制氫系統(tǒng)獲得氫氣流量參數(shù)進(jìn)行模擬，控制儲(chǔ)氫系統(tǒng)流量，即可穩(wěn)定控制氫發(fā)電子系統(tǒng)模型效率與功率輸出。

對(duì)于氫發(fā)電子系統(tǒng)，需控制各時(shí)間段氫氣流量對(duì)于電流及工作溫度影響，以及電壓及效率變化，即可通過(guò)以上數(shù)據(jù)獲得相應(yīng)的模擬結(jié)果，從而對(duì)實(shí)際的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)整合，并進(jìn)行下一步的優(yōu)化與調(diào)試。

如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)性能測(cè)試方法包容如下步驟：

S1，根據(jù)光伏電池的等效電路參數(shù)及環(huán)境仿真參數(shù)確定光伏電池的性能數(shù)據(jù)，其中等效電路參數(shù)例如可以包括內(nèi)阻值、光伏電池電流源參數(shù)、光伏電池單體數(shù)量等，環(huán)境仿真參主要包括環(huán)境溫度，光伏電池的性能數(shù)據(jù)例如可以是輸出電流、輸出電壓。

具體地，根據(jù)電子學(xué)理論，理想太陽(yáng)能光伏電池單體可以等效為一個(gè)光生電流源并聯(lián)一個(gè)正向偏置的理想二極管，據(jù)電子學(xué)理論，理想太陽(yáng)能光伏電池單體可以等效為一個(gè)光生電流源并聯(lián)一個(gè)正向偏置的理想二極管。當(dāng)計(jì)及光伏電池內(nèi)阻時(shí)，可用圖5所示的等效電路來(lái)模擬。圖中，Iph為光生電流，D為理想二極管，Rs、RSh為光伏電池的內(nèi)阻，其中，串聯(lián)電阻Rs、由太陽(yáng)能電池電極自身電阻、半導(dǎo)體材料的體電阻、以及兩者之間的接觸電阻等組成，阻值較小，通常只有幾歐姆；并聯(lián)電阻Rsh為旁路電阻，模擬的是太陽(yáng)能電池由于材料缺陷、表面污染等原因造成的漏電流效應(yīng)，其數(shù)值較大，通常為幾千歐姆，在仿真中可以做開(kāi)路處理；u為光伏輸出電壓，R_L為虛擬等效負(fù)載。

由太陽(yáng)能光伏電池等效電路可以看出，太陽(yáng)能光伏電池可以等效為一個(gè)受控電流源，太陽(yáng)能光電池的光生電流Iph與光照強(qiáng)度大小和溫度有關(guān)。

由此，步驟S1可以包括如下內(nèi)容：

S11，根據(jù)所述多個(gè)串并聯(lián)的光伏電池單體等效電路的硬件參數(shù)確定所述光伏電池的等效電路的輸出電流；

具體地，可以利用下式確定所述光伏電池的等效電路的輸出電流I_PV：

$I_{PV}=n_p{I}_{ph}-n_p{I}_0\{\exp \[\frac{q(\frac{U_{PV}}{n_s}+\frac{I_{PV}{R}_s}{n_p})}{AkT}\]-1\}-\frac{(U_{PV}/n_s+I_{PV}{R}_s/n_p)}{R_{sh}},$

$I_{ph}=\frac{G}{1000}\[I_{sc}+K_T(T-T_{ref})\],$

式中，Iph為所述光伏電池單體等效的光生電流，單位：A；I₀為所述二極管的反向飽和電流，單位：A；q為電子電荷，1.602×10^-19C；A為所述二極管的PN節(jié)的理想因子，一般取值范圍為[6,7]；k為玻爾茲曼常數(shù)，1.38×10^-23J/K；T為所述二極管的PN節(jié)溫度，單位：K；Rs、RSh為所述光伏電池單體等效電路的內(nèi)阻；np、nq分別為所述光伏電池的等效電路中光伏電池單體等效電路的串并聯(lián)組數(shù)；UPV為所述光伏電池的等效電路的輸出電壓，單位：V；IPV為所述光伏電池單體等效電路的輸出電流，單位：A；G為照射到太陽(yáng)能電池板的有效光照強(qiáng)度，單位：W/m2；KT為所述光伏電池單體等效電路的短路電流的溫度系數(shù)，單位：A/℃；Tref為預(yù)設(shè)參考溫度(一般為25℃)，T為實(shí)際測(cè)試溫度，單位：K；Isc為所述光伏電池單體等效電路的短路電流，單位：A；

S12，根據(jù)給定的負(fù)載參數(shù)及溫度參數(shù)，確定所述光伏電池的等效電路的輸出電壓；

具體地，可以利用下式確定所述光伏電池的等效電路的輸出電壓U_pv：

U_PV＝U+αΔT_c+R_s(I_PV-I)，

${\mathrm{\ΔT}}_c=T_a+\frac{G}{800}(NOCT-T_{a,ref}),$

其中，U是負(fù)載電壓，α為開(kāi)路電壓溫度系數(shù)，NOCT為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溫度，△Tc為補(bǔ)償溫度，Ta為給定測(cè)試溫度，Ta,ref為標(biāo)準(zhǔn)溫度，Rs為所述光伏電池單體等效電路的串聯(lián)電阻，G為給定的光照強(qiáng)度。

根據(jù)光照、環(huán)境溫度和負(fù)載就可以使用光伏電池的伏安特性模型確定光伏電池的輸出功率，從而獲得給予制氫子系統(tǒng)模型的相關(guān)電流功率等相關(guān)仿真參數(shù)進(jìn)行下一步的計(jì)算與模擬。

S2，根據(jù)所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)及制氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)；

制氫子系統(tǒng)模型中，依照水電解制氫原理，電解水制氫過(guò)程的原理很簡(jiǎn)單，是氫氣和氧氣燃燒生成水的逆過(guò)程。電解水制氫的電解池是由電極、電解質(zhì)、隔膜以及電解槽所組成。

由此，步驟S2可以包括如下步驟：

S21，根據(jù)給定的電解參數(shù)及所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)，確定制氫子系統(tǒng)電解過(guò)程中的電壓；

具體地，可以利用下式確定制氫子系統(tǒng)仿真模型在電解過(guò)程中的電壓V_el：

$V_{el}=V_{rev}+\frac{r_1+r_{2}T}{A}{I}_{el}+s\log (1-\frac{t_1+\frac{t_2}{T}+\frac{t_3}{T^2}}{A}{I}_{el}),$

其中，V_rev為可逆電池電壓，I_el可以是光伏發(fā)電模型中的I_PV，A為電極面積，s為電極過(guò)電壓系數(shù)，變量r₁、r₂、t₁、t₂、t₃為不同電解槽特征參數(shù)。

S22，根據(jù)給定的電解參數(shù)及所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)，確定制氫子系統(tǒng)的制氫量；

具體地，可以利用下式確定制氫子系統(tǒng)仿真模型的氫氣摩爾流率

${\mathrm{\η}}_F=\frac{{\left(\frac{I_{el}}{A}\right)}^2}{f_1+{\left(\frac{I_{el}}{A}\right)}^2}{f}_2,$

${\stackrel{\·}{n}}_{H_2}={\mathrm{\η}}_F\frac{n_c{I}_{el}}{zF},$

其中是氫氣摩爾流率，n_c是每個(gè)電解槽堆的串聯(lián)電池?cái)?shù)量，F(xiàn)是法拉第常數(shù)，z為每個(gè)反應(yīng)所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，f₁，f₂亦為不同電解槽特征的參數(shù)。。

依照上述關(guān)系式，獲得制氫子系統(tǒng)模型效率以及氫氣流量。從而獲得給予儲(chǔ)氫子系統(tǒng)模型的相關(guān)氫氣流量與壓力等相關(guān)仿真參數(shù)進(jìn)行下一步的計(jì)算與模擬。

S3，根據(jù)儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)與所述制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)確定所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)。

儲(chǔ)氫子系統(tǒng)模型相對(duì)簡(jiǎn)單，通過(guò)制氫系統(tǒng)獲得氫氣流量參數(shù)進(jìn)行模擬，采用通常由壓縮機(jī)制造商提供的壓縮機(jī)效率來(lái)計(jì)算氫氣壓縮實(shí)際所需的工作量，由此步驟S3可以包括如下步驟：

S31，根據(jù)所述制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)及給定的壓縮機(jī)參數(shù)，確定儲(chǔ)氫壓縮機(jī)所需的功率；

具體地，可以利用下式確定儲(chǔ)氫壓縮機(jī)所需的功率P_comp：

$P_{comp}=\frac{1}{{\mathrm{\η}}_{comp}}\frac{n_{poly}}{n_{poly}-1}{\stackrel{\·}{n}}_{H_2}RT({\left(\frac{P_{c,out}}{P_{c,in}}\right)}^{(n_{poly}-1)/n_{poly}}-1),$

其中，P_comp為壓縮機(jī)所需的功率，η_comp為壓縮機(jī)的效率，n_poly是多方指標(biāo)，是氫氣摩爾流率(此為電解槽產(chǎn)氫摩爾流率)，R為氣體常數(shù)，T_comp是壓縮機(jī)入口溫度，P_c,out和P_c,in分別為所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的出口和入口氫氣壓力；

S32，根據(jù)給定的儲(chǔ)罐參數(shù)確定儲(chǔ)罐壓力。

具體地，可以利用下式確定儲(chǔ)氫罐壓力P_storage：

$P_{storage}=\frac{n_{storage}RT}{V_{\tan k}},$

其中，P_storage是儲(chǔ)罐壓力，V_tank是儲(chǔ)罐容積，n_storage是儲(chǔ)罐內(nèi)的氫氣摩爾數(shù)?？刂苾?chǔ)氫系統(tǒng)模型流量，即可穩(wěn)定控制氫發(fā)電子系統(tǒng)模型效率與功率輸出。

S4，根據(jù)所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)以及氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的性能數(shù)據(jù)。

氫發(fā)電子系統(tǒng)中，需控制各時(shí)間段氫氣流量對(duì)于電流及工作溫度影響，以及電壓及效率變化，即可通過(guò)以上數(shù)據(jù)獲得相應(yīng)的輸出電壓、輸出電流。輸出功率等模擬結(jié)果，從而對(duì)實(shí)際的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)整合，并進(jìn)行下一步的優(yōu)化與調(diào)試。

本發(fā)明實(shí)施例提供的測(cè)試方法，基于耦合太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的氫儲(chǔ)能子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，在調(diào)試與參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，利用軟件平臺(tái)建立氫儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氫儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的多目標(biāo)仿真操作，為各子系統(tǒng)的設(shè)備選型、氫儲(chǔ)能系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供指導(dǎo)。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例還提供了一種光伏耦合氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)性能測(cè)試裝置，如圖6所示該裝置包括：

光伏電池測(cè)試模塊61，用于根據(jù)光伏電池的等效電路參數(shù)及環(huán)境仿真參數(shù)確定光伏電池的性能數(shù)據(jù)；

制氫測(cè)試模塊62，用于根據(jù)所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)及制氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)；

儲(chǔ)氫測(cè)試模塊63，用于根據(jù)儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)與所述制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)確定所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)；

氫發(fā)電測(cè)試模塊64，用于根據(jù)所述儲(chǔ)氫子系統(tǒng)仿真模型的儲(chǔ)氫性能數(shù)據(jù)以及氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的參數(shù)確定氫發(fā)電子系統(tǒng)仿真模型的性能數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的性能測(cè)試裝置基于耦合太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的氫儲(chǔ)能子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，在調(diào)試與參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，利用軟件平臺(tái)建立氫儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氫儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的多目標(biāo)仿真操作，為各子系統(tǒng)的設(shè)備選型、氫儲(chǔ)能系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供指導(dǎo)。

優(yōu)選地，所述光伏電池的等效電路包括多個(gè)串并聯(lián)的光伏電池單體等效電路，每個(gè)所述光伏電池單體等效電路均包括一個(gè)光生電流源，與所述電流源并聯(lián)的正向偏置二極管；

所述光伏電池測(cè)試模塊包括：

輸出電流測(cè)試模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)串并聯(lián)的光伏電池單體等效電路的硬件參數(shù)確定所述光伏電池的等效電路的輸出電流；

輸出電壓測(cè)試模塊，用于根據(jù)給定的負(fù)載參數(shù)及溫度參數(shù)，確定所述光伏電池的等效電路的輸出電壓。

優(yōu)選地，所述制氫測(cè)試模塊包括：

電解電壓測(cè)試模塊，用于根據(jù)給定的電解參數(shù)及所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)，確定制氫子系統(tǒng)電解過(guò)程中的電壓；

制氫量測(cè)試模塊，用于根據(jù)給定的電解參數(shù)及所述光伏電池的性能數(shù)據(jù)，確定制氫子系統(tǒng)的制氫量。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)氫測(cè)試模塊包括：

功率測(cè)試模塊，用于根據(jù)所述制氫子系統(tǒng)的制氫性能數(shù)據(jù)及給定的壓縮機(jī)參數(shù)，確定儲(chǔ)氫壓縮機(jī)所需的功率；

壓力測(cè)試模塊，用于根據(jù)給定的儲(chǔ)罐參數(shù)確定儲(chǔ)罐壓力。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。