[发明专利]一种基于人工智能的电解制氢控制系统

说明书

本申请提出一种基于人工智能的电解制氢控制系统，包括数据采集单元、人工智能单元、运行控制单元和处理器，所述数据采集单元用于采集电解制氢系统的运行数据，所述数据采集单元和所述人工智能单元电连接，所述数据采集单元用于将采集到的所述运行数据传递给所述人工智能单元，所述人工智能单元根据输入的所述运行数据进行分析并生成调控指令，本申请通过设置人工智能单元，采用人工智能算法优化电解制氢系统的运行参数，能够保证电解制氢系统动态运行在最优操作区间内，显著降低制氢能耗；通过使用和分析历史运行数据，建立精确的性能预测模型，能够发现潜在的运行风险，并通过优化操作参数规避，显著提升了制氢过程的安全性。

技术领域

本申请涉及电解制氢技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的电解制氢控制系统。

背景技术

基于可再生能源发电和电解水的制氢工艺是目前碳排放强度最低的氢气生产方式，也被视为未来最主要的氢气供应方式。目前，电解水制氢系统主要用于在额定工况下运行为特定领域提供高纯氢气，运行参数只需稳定在设定值即可实现成套系统的高效、安全运行。但是，当电解水制氢与可再生能源发电过程耦合以后，可再生能源的波动特性就会传导到制氢过程中，造成制氢系统运行功率波动较大，影响制氢效率。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种基于人工智能的电解制氢控制系统，本申请通过设置人工智能单元，采用人工智能算法优化电解制氢系统的运行参数，能够保证电解制氢系统动态运行在最优操作区间内，显著降低制氢能耗；通过使用和分析历史运行数据，建立精确的性能预测模型，能够发现潜在的运行风险，并通过优化操作参数规避，显著提升了制氢过程的安全性。

为达到上述目的，本申请提出的基于人工智能的电解制氢控制系统，包括数据采集单元、人工智能单元、运行控制单元和处理器，所述数据采集单元用于采集电解制氢系统的运行数据，所述数据采集单元和所述人工智能单元电连接，所述数据采集单元用于将采集到的所述运行数据传递给所述人工智能单元，所述人工智能单元根据输入的所述运行数据进行分析并生成调控指令，所述处理器和所述人工智能单元电连接，所述处理器用以接收所述调控指令并产生控制信号，所述处理器和所述运行控制单元电连接，所述处理器用于向所述运行控制单元发送所述控制信号，所述运行控制单元根据所述控制信号进行响应。

进一步地，所述数据采集单元包括温度监测模块、压力监测模块和流量检测模块至少其中一种，所述温度检测模块用于检测电解制氢系统中的电解液、氢气、氧气和电解槽的温度数据，所述压力检测模块用于电解制氢系统的氢气侧和氧气侧的压力数据，所述流量检测模块用于电解制氢系统内电解液的流量数据。

进一步地，所述人工智能单元包括依次进行电连接的数据收集和存储模块、数据学习和建模模块和运行参数优化模块，所述温度监测模块、压力监测模块和流量检测模块分别与所述数据收集和存储模块电连接以向所述数据收集和存储模块传递所述运行数据并进行储存，所述数据收集和存储模块用于将所述运行数据传递给所述数据学习和建模模块进行学习并建立所述运行数据的预测模型，所述运行参数优化模块根据所述预测模型生成所述运行数据的调控指令。

进一步地，还包括电流控制器，所述电流控制器接收来自可再生能源发电系统的电能供应量并生成控制电解制氢系统的输入电流数据，所述运行参数优化模块和所述电流控制器电连接通过接收来自所述电流控制器的所述电流输入数据用以预测电解制氢系统性能。

进一步地，所述运行控制单元包括分别与所述处理器进行电连接的温度控制模块、压力控制模块和流量控制模块，所述温度控制模块用于接收所述处理器的温度控制信号并调控冷却水调节阀，所述压力控制模块用于接收所述处理器的压力控制信号并调控气体管路压力调节阀，所述流量控制模块用于接收所述处理器的流量控制信号并调控电解液循环泵的频率。