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一种光伏制氢系统的MPC预测控制和购电成本优化方法
发布时间: 2026-04-16
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新能源产业,太阳能产业
成果介绍
本发明公开了一种光伏制氢系统的MPC预测控制和购电成本优化方法，属于光伏制氢技术领域，系统中的光伏系统通过升压变换器和全桥电路后，输出的直流电流经过第一励磁电感与第一绕组相连；电网经过整流器和全桥电路后，输出的直流电流经第二励磁电感与第二绕组相连；燃料电池通过升压变换器和全桥电路后，输出的直流电流经第三励磁电感与第三绕组相连；电解槽通过降压变换器和全桥电路后，输出的直流电流经过第四励磁电感与第四绕组相连；储氢罐连接电解槽和燃料电池；基于系统，在电解槽变换器中加入MPC预测控制算法以及在系统向电网购电时进行Z‑score函数计算最优购电时间。本发明实现了系统产氢效率、产氢量以及系统成本的最优化。
成果亮点
本发明提出一种光伏制氢系统的MPC预测控制与购电成本优化方法，在系统结构与控制策略层面实现双重创新。系统中光伏、电网、燃料电池、电解槽及储氢罐通过多绕组耦合设计，实现多源能量灵活交互与协同调度。在电解槽变换器中引入模型预测控制（MPC）算法，显著提升了动态响应与产氢效率。同时，在向电网购电环节采用Z-score函数对电价波动进行分析，精准识别最优购电时机，有效降低系统运行成本。该方法实现了产氢效率、产氢量与系统经济性的多目标协同优化，为可再生能源制氢系统的智能化运行提供了高效、低成本的解决方案。
团队介绍
燕山大学 苏佳鑫 , 王宁 , 章仕起 , 郭小强
成果资料
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