CN114362215A - 交流电解***控制方法、装置及交流电解*** - Google Patents

交流电解***控制方法、装置及交流电解*** Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了交流电解***控制方法、装置及交流电解***。该交流电解***的控制方法包括获取电解整流电源的交流侧的电压幅值；根据电压幅值，调整电解整流电源的输出参数。与现有技术相比，本发明实施例解决了交流电解***功率不平衡、电网震荡问题，有利于电解站的正常运行。

Description

交流电解***控制方法、装置及交流电解***
技术领域
本发明实施例涉及交流电解技术领域，尤其涉及交流电解***控制方法、装置及交流电解***。
背景技术
随着世界能源格局的变更，光伏发电与风力发电日益成为各国深入研究、大力发展的热点。然而，由于太阳能和风能等新能源都存在间歇性的特点，光伏站和风电站等新能源发电站存在着能量不稳定的问题。因此，对于包含有新能源发电站的交流网存在波动较大的问题。相应地，将新能源发电站接入交流电解***中也存在相同的问题。其中，交流电解***包括电解站，电解站将交流网的电压整流为直流电进行电解作业。然而，在电解站运行时，当新能源发电站的输出功率发生波动时，容易导致交流***功率不平衡、进而引起交流网震荡，影响电解站的正常运行。
发明内容
本发明实施例提供交流电解***控制方法、装置及交流电解***，以解决交流电解***功率不平衡、电网震荡问题，有利于电解站的正常运行。
第一方面，本发明实施例提供了一种交流电解***的控制方法，该交流电解***的控制方法包括：
获取电解整流电源的交流侧的电压幅值；
根据所述电压幅值，调整所述电解整流电源的输出参数。
可选地，交流电解***的控制方法还包括：获取所述电解整流电源的执行指令，以及上一拍的实际指令；所述输出参数的调整方法包括：
设定第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；
若所述电压幅值大于或等于所述第一阈值，则采用所述执行指令控制所述电解整流电源的输出参数；
若所述电压幅值介于所述第一阈值和所述第二阈值之间，则采用所述上一拍的实际指令控制所述电解整流电源的输出参数；
若所述电压幅值小于所述第二阈值，则控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍。
可选地，交流电解***的控制方法还包括：获取所述电解整流电源的执行指令；所述输出参数的调整方法包括：
设定第一阈值；
若所述电压幅值大于或等于所述第一阈值，则采用所述执行指令控制所述电解整流电源的输出参数；
若所述电压幅值小于所述第一阈值，则控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍。
可选地，控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍的方法包括：
以上一拍的实际指令为参考基准，调整所述执行指令，以控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍；
和/或，通过调整所述电解整流电源接收的PWM信号的占空比，以控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍；其中，所述上一拍的实际指令和所述执行指令通过转换为所述PWM信号对所述电解整流电源进行控制。
可选地，若同时调整所述执行指令和所述PWM信号的占空比，则以控制所述电解整流电源的输出参数较小的指令为准。
可选地，所述PWM信号的占空比的确定方法包括：
若所述电解整流电源为电压源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电压构成第一单调不减函数；则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第一单调不增函数；将所述电压幅值代入所述第一单调不增函数，计算所述PWM信号的占空比；
若所述电解整流电源为电压源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电压构成第二单调不增函数；则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第二单调不减函数；将所述电压幅值代入所述第二单调不减函数，计算所述PWM信号的占空比；
若所述电解整流电源为电流源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电流构成第三单调不减函数，则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第三单调不增函数；将所述电压幅值代入所述第三单调不增函数，计算所述PWM信号的占空比；
若所述电解整流电源为电流源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电流构成第四单调不增函数，则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第四单调不减函数；将所述电压幅值代入所述第四单调不减函数，计算所述PWM信号的占空比。
可选地，交流电解***的控制方法还包括：获取所述电解整流电源的执行指令；所述输出参数的调整方法包括：
根据所述电压幅值计算所述输出参数的上限值；
若所述执行指令对应的输出参数大于所述输出参数的上限值，则控制所述电解整流电源输出所述输出参数的上限值；
若所述执行指令对应的输出参数小于或等于所述输出参数的上限值，则采用所述执行指令控制所述电解整流电源的输出参数。
可选地，所述电压幅值与所述输出参数的上限值构成单调不减函数；
将所述电压幅值代入所述单调不减函数，计算得到所述输出参数上限值。
可选地，所述输出参数的调整方法包括：
根据所述电压幅值计算匹配的执行指令值；
采用所述执行指令值控制所述电解整流电源的输出参数。
可选地，所述电压幅值与所述执行指令值构成单调不减函数；
将所述电压幅值代入所述单调不减函数，计算得到所述执行指令值。
可选地，所述单调不减函数中的系数由所述电压幅值的额定值、所述输出参数的额定值确定。
可选地，所述输出参数包括输出功率、输出电压和输出电流中的至少一种。
可选地，所述电压幅值的获取方法包括：
检测所述电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值；
根据所述三相瞬时电压值计算所述电压幅值。
第二方面，本发明实施例还提供了交流电解***的控制装置，该交流电解***的控制装置包括：
电压幅值获取模块，用于获取电解整流电源的交流侧的电压幅值；
输出参数调整模块，用于根据所述电压幅值，调整所述电解整流电源的输出参数。
第三方面，本发明实施例还提供了一种交流电解***，该交流电解***包括：
新能源站；
电解站，所述电解站包括电解槽、电解整流电源和控制器，所述电解整流电源连接于所述新能源站和所述电解槽之间，所述控制器执行本发明任意实施例提供的控制方法。
可选地，所述新能源站包括：光伏站和风电站中的至少一种。
可选地，所述电解站还包括串联连接于所述新能源站和所述电解整流电源之间的交流开关柜和变压器；
所述电压幅值为所述交流开关柜的输入端的交流电压的电压幅值、所述变压器的一次侧的交流电压的电压幅值、或所述变压器二次侧的电压幅值。
本发明实施例提供了一种交流电解***的控制方法，该控制方法通过获取电解整流电源的交流侧的电压幅值，根据所述电压幅值对电解整流电源的输出参数进行调整，从而实现了电解站电解功率与交流网的功率匹配。因此，当交流网出现较大的功率波动时，本发明实施例能够及时对电解整流电源进行控制以匹配交流网的功率波动，解决了因交流电解***功率不平衡带来的电网震荡问题，从而有利于电解站的正常运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种交流电解***控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种交流电解***的控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的一种交流电解***控制装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种交流电解***的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的另一种交流电解***的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的又一种交流电解***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种交流电解***控制方法的流程图，该交流电解***的控制方法可以由交流电解***的控制装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件实现。参考图1，控制方法的具体步骤如下：
S110、获取电解整流电源的交流侧的电压幅值。
其中，电解站是指利用直流电进行电解作业的站点，例如电解站可以用于电解氢、电解铜等。电解整流电源是指用于给电解站供电的整流器，其作用是将交流网的交流电转换为直流电。电解整流电源的类型可以是电压源型(VSR)，也可以是电流源型(CSR)，无论是电压源型电解整流电源还是电流源型电解整流电源，均包括半导体开关器件，通过控制半导体开关器件的通断来控制电压或电流的换流方向。示例性地，在对电解整流电源进行控制时，根据执行指令采用双级环路控制方式生成PWM信号，对半导体开关器件的通断进行控制。所不同的是，电压源型电解整流电源的直流侧采用电容滤波，电流源型电解整流电源的输出端采用电感作为储能元件。
电压幅值是在一个周期内，交流电瞬时出现的最大绝对值，也是一个正弦波，波峰到波谷的距离的一半。示例性地，电压幅值的获取方法包括：检测电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值；根据三相瞬时电压值计算电压幅值。其中，可以采用互感器等检测装置检测三相瞬时电压值，通过锁相环算法根据三相瞬时电压值计算该电压幅值。
S120、根据电压幅值，调整电解整流电源的输出参数。
其中，电压幅值不同，表示交流网提供的功率不同，电解站的电解功率应当与交流网的功率进行匹配。若电压幅值较低，电解站的电解功率较大；或者，电压幅值较高，电解站的电解功率较低，均会造成交流网的功率不平衡，从而引起交流网振荡。
调整电解整流电源的输出参数例如可以通过调整执行指令或直接调整PWM信号的占空比对其运行状态进行调整。其中，输出参数例如可以是输出功率、输出电压、输出电流等中的至少一种，相应地，执行指令为输出电解功率执行指令Pref、输出电压执行指令Vref、输出电流执行指令Iref等中的至少一种。
综上所述，本发明实施例提供了一种交流电解***的控制方法，该控制方法通过获取电解整流电源的交流侧的电压幅值，根据所述电压幅值对电解整流电源的输出参数进行调整，从而实现了电解站电解功率与交流网的功率匹配。因此，当交流网出现较大的功率波动时，本发明实施例能够及时对电解整流电源进行控制以匹配交流网的功率波动，解决了因交流电解***功率不平衡带来的电网震荡问题。
在上述各实施例中，根据电压幅值对电解整流电源的输出参数的调整方式有多种，下面就其中的几种进行说明，但不作为对本发明的限定。
在本发明的一种实施方式中，可选地，交流电解***的控制方法还包括：获取电解整流电源的执行指令，以及上一拍的实际指令；输出参数的调整方法包括：设定第一阈值和第二阈值，第一阈值大于第二阈值；若电压幅值大于或等于第一阈值，则采用执行指令控制电解整流电源的输出参数；若电压幅值介于第一阈值和第二阈值之间，则采用上一拍的实际指令控制电解整流电源的输出参数；若电压幅值小于第二阈值，则控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。
其中，第一阈值和第二阈值的设定限定了电压幅值的不同范围，具体地，可以包括三个数值范围，即大于第一阈值(第一数值范围)、介于第一阈值和第二阈值之间(第二数值范围)、小于第二阈值(第三数值范围)。其中阈值边界的选择可以根据需要进行设置，例如，电压幅值等于第一阈值可以归入第一数值范围，也可以归入第二数值范围；电压幅值等于第二阈值可以归入第二阈值范围，也可以归入第三数值范围。示例性地，第一阈值可以选取电压幅值的额定值的90％，第二阈值选取电压幅值的额定值的80％。
图2是本发明实施例提供的另一种交流电解***的控制方法的流程图。参考图2，具体地，该控制方法包括以下步骤：
S201、检测电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值，并接收电解功率指令Pref、电压指令Vref和电流指令Iref中的至少一种。
S202、根据三相瞬时电压值计算电压幅值Vgrid。
S203、判断电压幅值Vgrid的范围。若电压幅值Vgrid大于等于第一阈值，则执行S204；若电压幅值Vgrid大于等于第二阈值且小于第一阈值，则执行S205；若电压幅值Vgrid小于第二阈值，则执行S206。
S204、采用电解功率执行指令Pref、电压执行指令Vref和电流执行指令Iref中的至少一种控制电解整流电源的输出参数。
其中，电压幅值Vgrid大于等于第一阈值是指电压幅值Vgrid接近额定值，能够满足电解站输出参数的要求，因此，能够根据执行指令对电解整流电源进行控制。
S205、采用上一拍的实际电解功率指令Pref、电压指令Vref和电流指令Iref中的至少一种控制电解整流电源的输出参数。
其中，电压幅值Vgrid介于第一阈值和第二阈值之间是指电压幅值Vgrid低于额定值一定程度，但不是太低，此时可以维持上一拍的工作状态。这样，能够在基本维持电解站电解功率与交流网的功率匹配的基础上，维持电解站的高效运行。因此，在这种情况下，可以根据上一拍的执行指令对电解整流电源进行控制。
S206、控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。
其中，电压幅值Vgrid小于第二阈值是指电压幅值Vgrid很低，需要进一步降低电解整流电源的输出参数，以维持电解站电解功率与交流网的功率匹配。同时，本发明实施例控制电解整流电源的输出参数小于上一拍，可以控制电解整流电源的输出参数逐步降低，从而有利于电解整流电源的稳定运行。示例性地，在上一拍实际执行指令的基础上降低执行指令的数值，从而控制电解整流电源的输出参数变小。
S207、记录当前的实际电解功率指令Pref、电压指令Vref和电流指令Iref中的至少一种。
由S201-S207可以看出，本发明实施例通过将电压幅值划分范围，根据不同的电压范围对执行指令进行调整，且本发明实施例实现了电解整流电源的逐步调整，在满足电解站电解功率与交流网的功率匹配的基础上，实现了电解整流电源的稳定运行。
在上述实施例中，设定了第一阈值和第二阈值两个阈值参数，三个数值范围，并非对本发明的限定。在其他实施例中，若第一阈值和第二阈值相等，三个数值范围可以简化为两个数值范围，即大于第一阈值(第一数值范围)、小于第一阈值(第二数值范围)。其中阈值边界的选择可以根据需要进行设置，例如，电压幅值等于第一阈值可以归入第一数值范围，也可以归入第二数值范围。示例性地，第一阈值可以选取电压幅值的额定值的90％。
示例性地，交流电解***的控制方法还包括：获取电解整流电源的执行指令；输出参数的调整方法包括：设定第一阈值；若电压幅值大于或等于第一阈值，则采用执行指令控制电解整流电源的输出参数；若电压幅值小于第一阈值，则控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。
图3是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图，参考图3，具体地，该控制方法包括以下步骤：
S301、检测电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值，并接收电解功率指令Pref、电压指令Vref和电流指令Iref中的至少一种。
S302、根据三相瞬时电压值计算电压幅值Vgrid。
S303、判断电压幅值Vgrid的范围。若电压幅值Vgrid大于等于第一阈值，则执行S304；若电压幅值Vgrid小于第一阈值，则执行S305。
S304、采用电解功率执行指令Pref、电压执行指令Vref和电流执行指令Iref中的至少一种控制电解整流电源的输出参数。
其中，电压幅值Vgrid大于等于第一阈值是指，电压幅值Vgrid接近额定值，能够满足电解站输出参数的要求，因此，能够根据执行指令对电解整流电源进行控制。
S305、控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。
其中，电压幅值Vgrid小于第一阈值是指电压幅值Vgrid较低，一般无法满足电解站输出参数的要求，需要进一步降低电解整流电源的输出参数，以维持电解站电解功率与交流网的功率匹配。同时，本发明实施例控制电解整流电源的输出参数小于上一拍，可以控制电解整流电源的输出参数逐步降低，从而有利于电解整流电源的稳定运行。示例性地，在上一拍实际执行指令的基础上降低执行指令的数值，从而控制电解整流电源的输出参数变小。
S306、记录当前的实际电解功率指令Pref、电压指令Vref和电流指令Iref中的至少一种。
由S301-S306可以看出，本发明实施例通过将电压幅值划分范围，根据不同的电压范围对执行指令进行调整，且本发明实施例实现了电解整流电源的逐步调整，在满足电解站电解功率与交流网的功率匹配的基础上，实现了电解整流电源的稳定运行。
在上述各实施例中，控制电解整流电源的输出参数小于上一拍的方法有多种，下面进行具体说明，但不作为对本发明的限定。
在本发明的一种实施方式中，可选地，控制电解整流电源的输出参数小于上一拍的方法包括：以上一拍的实际指令为参考基准，调整执行指令，以控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。其中，将上一拍的实际指令设定为参考基准，对执行指令进行适应性调整，从而控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。具体地，上一拍的实际指令可以转换为PWM信号，PWM信号对电解整流电源中的半导体开关器件进行控制，通过半导体开关器件的开关状态来控制电解整流电源的输出参数。
和/或，控制电解整流电源的输出参数小于上一拍的方法包括：通过调整电解整流电源接收的PWM信号的占空比，以控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。其中，调整PWM信号的占空比的方式相当于跳过了由执行指令转换为PWM信号的过程，控制方式更加直接，因此，有利于提升电解整流电源的响应速度。
由此可见，可以采用上述两种调整方法中的一种来进行电解整流电源的输出参数的控制，也可以同时采用这两种调整方法进行控制。
可选地，若同时调整执行指令和PWM信号的占空比，则以控制电解整流电源的输出参数较小的指令为准。其中，由于执行指令和PWM信号的占空比的调整方式不同，可能出现两种情况下控制结果不同的问题，此时，以控制电解整流电源的输出参数较小的指令为准，既有利于满足电解站电解功率与交流网的功率的匹配，又有利于电解整流电源的稳定运行。
在上述各实施例的基础上，本领域技术人员可以理解，电解整流电源输出的电压不仅与电压幅值有关、还与PWM信号的占空比有关。因此，调整PWM信号的占空比和电压幅值中的任意一个能够实现对电解整流电源输出电压的调整。当电压幅值发生波动时，可以通过调整PWM信号的占空比来抑制电解整流电源输出电压的变化。其中，电压幅值不变时，根据拓扑结构的不同，PWM信号的占空比与电解整流电源输出的电压之间的关系有多种形式。但是经发明人研究发现，PWM信号的占空比与电压幅值Vgrid之间的函数关系是确定的。也就是说，为了实现电解整流电源输出的电压保持不变，在电压幅值Vgrid变化时，可以通过调整PWM信号的占空比来调整电解整流电源输出的电压。下面根据电解整流电源的不同类型限定PWM信号的占空比与电压幅值Vgrid之间的函数关系，从而实现PWM信号的占空比的确定。
在一种实施方式中，若电解整流电源为电压源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电压构成第一单调不减函数；则PWM信号的占空比与电压幅值构成第一单调不增函数；将电压幅值代入第一单调不增函数，计算PWM信号的占空比。
其中，单调不减函数是指对于函数f(x)，任意两个自变量的值x1、x2，当x1>x2时都有f(x1)≥f(x2)。相反，单调不增函数是指对于函数f(x)，任意两个自变量的值x1、x2，当x1>x2时都有f(x1)≤f(x2)。在PWM信号的占空比duty不变时，电压幅值Vgrid与电解整流电源的输出电压构成第一单调不减函数，是指电解整流电源输出电压随电压幅值Vgrid的增大而增大。PWM信号的占空比与电压幅值构成第一单调不增函数，是指PWM信号的占空比随电压幅值Vgrid的增大而减小。
在另一种实施方式中，若电解整流电源为电压源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电压构成第二单调不增函数；则PWM信号的占空比与电压幅值构成第二单调不减函数；将电压幅值代入第二单调不减函数，计算PWM信号的占空比。
在又一种实施方式中，若电解整流电源为电流源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电流构成第三单调不减函数，则PWM信号的占空比与电压幅值构成第三单调不增函数；将电压幅值代入第三单调不增函数，计算PWM信号的占空比。
在又一种实施方式中，若电解整流电源为电流源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电流构成第四单调不增函数，则PWM信号的占空比与电压幅值构成第四单调不减函数；将电压幅值代入第四单调不减函数，计算PWM信号的占空比。
在本发明的一种实施方式中，可选地，交流电解***的控制方法还包括：获取电解整流电源的执行指令；输出参数的调整方法包括：根据电压幅值计算输出参数的上限值；若执行指令对应的输出参数大于输出参数的上限值，则控制电解整流电源输出的是输出参数的上限值；若执行指令对应的输出参数小于或等于输出参数的上限值，则采用执行指令控制电解整流电源的输出参数。
其中，由于执行指令与输出参数是对应的，因此，可以根据输出参数的上限值确定对应的执行指令。在以下说明中，为了简化表述方式，将对应输出参数的上限值的执行指令定义为执行指令的上限值。由此可见，与前述实施例不同的是，本实施例根据电压幅值对执行指令的上限值进行设定，从而使得电解整流电源的输出参数与交流网进行匹配。
图4是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图，参考图4，具体地，该控制方法包括以下步骤：
S401、检测电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值，并接收电解功率指令Pref、电压指令Vref和电流指令Iref中的至少一种。
S402、根据三相瞬时电压值计算电压幅值Vgrid。
S403、根据电压幅值Vgrid计算上限值(包括电解功率上限值Pref_max、电压上限值Vref_max和电流上限值Iref_max中的至少一种)。
S404、判断执行指令值与上限值的大小关系。若执行指令值大于上限值，则执行S405；否则执行S406。
S405、采用电解整流电源输出电解功率上限值Pref_max、电压上限值Vref_max和电流上限值Iref_max中的至少一种控制电解整流电源的输出参数。
S406、采用电解功率指令Pref、电压指令Vref和电流指令ref中的至少一种控制电解整流电源的输出参数。
由S401-S406可以看出，本发明实施例通过执行指令值和上限值进行数值大小的比较，根据不同的情况控制电解整流电源输出相应的参数，在满足电解站电解功率与交流网的功率匹配的基础上，实现了电解整流电源的稳定运行。
在上述实施例中，可选地，电压幅值与输出参数的上限值构成单调不减函数；将电压幅值代入单调不减函数，计算得到输出参数上限值。示例性地，单调不减函数中的系数由电压幅值的额定值、输出参数的额定值确定。
以上限值为电解功率上限值Pref_max为例进行说明，电压幅值Vgrid与电解功率指令Pref或电解功率上限值Pref_max的关系可以表征为一个函数function2：Pref＝function2(Vgrid)，或Pref_max＝function2(Vgrid)。
其中，函数function2是一个单调不减函数，即唯一的电压幅值Vgrid对应唯一的一个电解功率指令Pref(或电解功率上限值Pref_max)。其中，Pref＝Vgrid/Vgrid_N*Pref_N，且上限为Pref_N，下限为0。Vgird_N为电压幅值Vgrid的额定值，Pref_N为电解功率指令Pref的额定值。
需要说明的是，在上述各实施例中，执行指令可以是人为设定的，也可以是电解站的控制***自动计算再下发给电解整流电源，本发明不做限定。
在本发明的一种实施方式中，可选地，输出参数的调整方法包括：根据电压幅值计算匹配的执行指令值；采用执行指令值控制电解整流电源的输出参数。与前述各实施例不同的是，本实施例根据电压幅值直接确定执行指令值，以使电解整流电源的输出参数与交流网进行匹配。
图5是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图，参考图5，具体地，该控制方法包括以下步骤：
S501、检测电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值。
S502、根据三相瞬时电压值计算电压幅值Vgrid。
S503、根据电压幅值Vgrid计算电解功率指令值Pref、电压指令值Vref和电流指令值Iref中的至少一种。
S504、采用电解功率指令值Pref、电压指令值Vref和电流指令值Iref中的至少一种控制电解整流电源的输出参数。
由S501-S504可以看出，本发明实施例通过电压幅值Vgrid直接确定执行指令值，根据不同的情况控制电解整流电源输出相应的参数，在满足电解站电解功率与交流网的功率匹配的基础上，实现了电解整流电源的稳定运行。
图6是本发明实施例提供的又一种交流电解***的控制方法的流程图，参考图6，具体地，该控制方法包括以下步骤：
S601、检测电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值。
S602、根据三相瞬时电压值计算电压幅值Vgrid。
S603、根据电压幅值Vgrid计算电解功率指令值Pref、电压指令值Vref和电流指令值Iref中的至少一种。
S604、发送指令值。
S605、接收电解功率指令值Pref、电压指令值Vref和电流指令值Iref中的至少一种。
S606、执行电解功率指令值Pref、电压指令值Vref和电流指令值Iref中的至少一种。
由图5和图6可以看出，其中，计算执行指令的步骤可以在电解指令设定装置中执行，也可以在电解整流电源的控制装置中执行；执行指令值的步骤在电解整流电源的控制装置中执行。
可选地，电压幅值与执行指令值构成单调不减函数；将电压幅值代入单调不减函数，计算得到执行指令值。可选地，输出参数包括输出功率、输出电压和输出电流中的至少一种。
本发明实施例还提供了一种交流电解***的控制装置，该控制装置可由软件和/或硬件实现，用于执行本发明任意实施例所提供的控制方法，其技术原理和产生的效果类似，不再赘述。图7是本发明实施例提供的一种交流电解***控制装置的结构示意图，参考图7，该交流电解***的控制装置700包括：
电压幅值获取模块701，用于获取电解整流电源的交流侧的电压幅值；
输出参数调整模块702，用于根据电压幅值，调整电解整流电源的输出参数。
可选地，电压幅值获取模块还用于：
检测电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值；
根据三相瞬时电压值计算电压幅值。
可选地，交流电解***的控制装置还包括：指令获取模块，用于获取电解整流电源的执行指令，以及上一拍的实际指令；输出参数调整模块还用于：
设定第一阈值和第二阈值，第一阈值大于第二阈值；
若电压幅值大于或等于第一阈值，则采用执行指令控制电解整流电源的输出参数；
若电压幅值介于第一阈值和第二阈值之间，则采用上一拍的实际指令控制电解整流电源的输出参数；
若电压幅值小于第二阈值，则控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。
可选地，交流电解***的控制装置还包括：指令获取模块，用于获取电解整流电源的执行指令；输出参数调整模块还用于：
设定第一阈值；
若电压幅值大于或等于第一阈值，则采用执行指令控制电解整流电源的输出参数；
若电压幅值小于第一阈值，则控制电解整流电源的输出参数小于上一拍。
可选地，控制电解整流电源的输出参数小于上一拍的方法包括：
以上一拍的实际指令为参考基准，调整所述执行指令，以控制电解整流电源的输出参数小于上一拍；
和/或，通过调整电解整流电源接收的PWM信号的占空比，以控制电解整流电源的输出参数小于上一拍；其中，上一拍的实际指令和执行指令通过转换为PWM信号对电解整流电源进行控制。
可选地，若同时调整执行指令和PWM信号的占空比，则以控制电解整流电源的输出参数较小的指令为准。
可选地，PWM信号的占空比的确定方法包括：
若电解整流电源为电压源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电压构成第一单调不减函数；则PWM信号的占空比与电压幅值构成第一单调不增函数；将电压幅值代入第一单调不增函数，计算PWM信号的占空比；
若电解整流电源为电压源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电压构成第二单调不增函数；则PWM信号的占空比与电压幅值构成第二单调不减函数；将电压幅值代入第二单调不减函数，计算PWM信号的占空比；
若电解整流电源为电流源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电流构成第三单调不减函数，则PWM信号的占空比与电压幅值构成第三单调不增函数；将电压幅值代入第三单调不增函数，计算PWM信号的占空比；
若电解整流电源为电流源型，且PWM信号的占空比不变时电压幅值与电解整流电源输出的电流构成第四单调不增函数，则PWM信号的占空比与电压幅值构成第四单调不减函数；将电压幅值代入第四单调不减函数，计算PWM信号的占空比。
可选地，交流电解***的控制方法还包括：获取电解整流电源的执行指令；输出参数的调整方法包括：
根据电压幅值计算输出参数的上限值；
若执行指令对应的输出参数大于输出参数的上限值，则控制电解整流电源输出输出参数的上限值；
若执行指令对应的输出参数小于或等于输出参数的上限值，则采用执行指令控制电解整流电源的输出参数。
可选地，电压幅值与输出参数的上限值构成单调不减函数；
将电压幅值代入单调不减函数，计算得到输出参数上限值。
可选地，输出参数的调整方法包括：
根据电压幅值计算匹配的执行指令值；
采用执行指令值控制电解整流电源的输出参数。
可选地，电压幅值与执行指令值构成单调不减函数；
将电压幅值代入单调不减函数，计算得到执行指令值。
可选地，单调不减函数中的系数由电压幅值的额定值、输出参数的额定值确定。
可选地，输出参数包括输出功率、输出电压和输出电流中的至少一种。
上述装置可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种交流电解***，图8是本发明实施例提供的一种交流电解***的结构示意图，参考图8，该交流电解***包括：
新能源站80；
电解站804，电解站804包括电解槽、电解整流电源和控制器，电解整流电源连接于新能源站80和电解槽之间。示例性地，电解站804还可以包括后处理与纯化等制氢装置。控制器执行本发明任意实施例提供的控制方法，具有与方法相同的有益效果，在此不再赘述。
其中，新能源站80可以为光伏站801或者风电站802，电解站804是指利用直流电进行电解作业的站点，例如电解站804可以用于电解氢、电解铜等。
当光伏站801、风电站802的发电功率因光照和风力变化而变化时，由于通信传输存在延时，电解站804无法实时获知光伏站801和风电站802的输出功率，易导致交流***功率不平衡、引起交流网震荡。
利用控制器执行本发明任意实施例提供的控制方法，电解整流电源根据交流网的电压幅值，按照控制策略调节电解功率、电压和/或电流，有效解决了交流***功率不平衡、引起交流网震荡的问题。
继续参考图8，可选地，新能源站80包括：光伏站801和风电站802中的至少一种。
具体的，新能源站80可以是光伏站801或者风电站802单独运行，也可以光伏站801和风电站802同时组网运行。光伏站801主要由光伏阵列、光伏并网逆变器、升压变压器以及交流开关柜构成。光伏阵列可以把太阳能辐射直接转化为直流电能，多个光伏阵列排列后构成光伏方阵，光伏并网逆变器将光伏阵列变换为高频的三相电压，接着通过升压变压器升压后到交流开关柜。风电站802由风机、风电变流器、升压变压器以及交流开关柜组成。风机包括直流风机和交流风机，直流风机可以将风能转化为直流电能，与之配套的风电变流器可以将风机的直流电转换为电网匹配的交流电；交流风机可以将风能转化为交流电能，与之配套的风电变流器的可以将风机的交流电转换为与电网匹配的交流电；接着通过升压变压器升压后到交流开关柜。光伏站801和风电站802构成的新能源站80向电解整流电源提供交流电压，电解整流电源工作。
继续参考图8，可选地，电解站804还包括串联连接于新能源站80和电解整流电源之间的交流开关柜和变压器；
电压幅值为交流开关柜的输入端的交流电压的电压幅值、或变压器的一次侧的交流电压的电压幅值、或变压器二次侧的电压幅值。
在上述各实施例的基础上，可选地，电解站804由交流开关柜、降压变压器、电解整流电源以及电解槽组成。新能源站80将组建的交流网的电能输送到电解站804的交流开关柜，接着通过降压变压器降压后到达电解整流电源，进而控制电解槽工作。
电压幅值可以为交流开关柜的输入端的交流电压的电压幅值，即新能源站的输出电压幅值；还可以为变压器一次侧的交流电压幅值，即电解站交流开关柜的输出电压幅值；还可以为变压器二次侧的电压幅值，即经降压后的电压幅值。由此可见，本发明实施例可以在电解站本地进行电压幅值的采集，无需通过网络通信等方式将由光伏站、风电站采集的信息传输至电解站。因此，本发明实施例有利于避免通信延时带来的调整不及时的问题，同时也有利于降低通信成本。
图9是本发明实施例提供的另一种交流电解***的结构示意图，参考图9，该交流电解***为并网电解***，由交流电网作为支撑，并可以在交流网中接入光伏、风电等新能源，也可以接入储能等能量存储装置。光伏站801、风电站802、交流组网站803以及交流电网并网运行。该交流电解***由电网作为支撑、有利于实现稳定的电网电压和电网频率，电解电源可以固定功率电解，也可以跟随新能源的功率波动而变功率电解。
需要说明的是，交流组网站803主要由储能电池、储能PCS、升压变压器以及交流开关柜组成。储能PCS可控制储能电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。
图10是本发明实施例提供的又一种交流电解***的结构示意图，参考图10，该交流电解***为微网电解***，主要由光伏站801、风电站802和交流组网站803构成。以光伏作为新能源型的能源输入、储能电池作为储能型能源，储能PCS工作，组建交流网；光伏并网逆变器、风电变流器工作，发电上网；电解整流电源工作。电解整流电源通常会跟随光伏、风电等新能源功率波动而变功率电解，并在这个过程中，储能装置起到电网电压、频率稳定控制及功率削峰填谷的作用。
综上所述，本发明实施例提供的交流电解***控制方法使用范围较广，不仅能够适用于交流网波动较小的交流微网***、交流并网***，还能够适用于交流网波动较大的交流网***，当交流网出现较大的功率波动时，本发明实施例能够及时对电解整流电源进行控制，解决了因交流电解***功率不平衡带来的电网震荡问题，从而有利于电解站的正常运行。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (17)

1.一种交流电解***的控制方法，其特征在于，包括：
获取电解整流电源的交流侧的电压幅值；
根据所述电压幅值，调整所述电解整流电源的输出参数。
2.根据权利要求1所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述电解整流电源的执行指令，以及上一拍的实际指令；所述输出参数的调整方法包括：
设定第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；
若所述电压幅值大于或等于所述第一阈值，则采用所述执行指令控制所述电解整流电源的输出参数；
若所述电压幅值介于所述第一阈值和所述第二阈值之间，则采用所述上一拍的实际指令控制所述电解整流电源的输出参数；
若所述电压幅值小于所述第二阈值，则控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍。
3.根据权利要求1所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述电解整流电源的执行指令；所述输出参数的调整方法包括：
设定第一阈值；
若所述电压幅值大于或等于所述第一阈值，则采用所述执行指令控制所述电解整流电源的输出参数；
若所述电压幅值小于所述第一阈值，则控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍。
4.根据权利要求2或3所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍的方法包括：
以上一拍的实际指令为参考基准，调整所述执行指令，以控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍；
和/或，通过调整所述电解整流电源接收的PWM信号的占空比，以控制所述电解整流电源的输出参数小于上一拍；其中，所述上一拍的实际指令和所述执行指令通过转换为所述PWM信号对所述电解整流电源进行控制。
5.根据权利要求4所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，若同时调整所述执行指令和所述PWM信号的占空比，则以控制所述电解整流电源的输出参数较小的指令为准。
6.根据权利要求4所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，所述PWM信号的占空比的确定方法包括：
若所述电解整流电源为电压源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电压构成第一单调不减函数；则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第一单调不增函数；将所述电压幅值代入所述第一单调不增函数，计算所述PWM信号的占空比；
若所述电解整流电源为电压源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电压构成第二单调不增函数；则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第二单调不减函数；将所述电压幅值代入所述第二单调不减函数，计算所述PWM信号的占空比；
若所述电解整流电源为电流源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电流构成第三单调不减函数，则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第三单调不增函数；将所述电压幅值代入所述第三单调不增函数，计算所述PWM信号的占空比；
若所述电解整流电源为电流源型，且所述PWM信号的占空比不变时所述电压幅值与所述电解整流电源输出的电流构成第四单调不增函数，则所述PWM信号的占空比与所述电压幅值构成第四单调不减函数；将所述电压幅值代入所述第四单调不减函数，计算所述PWM信号的占空比。
7.根据权利要求1所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述电解整流电源的执行指令；所述输出参数的调整方法包括：
根据所述电压幅值计算所述输出参数的上限值；
若所述执行指令对应的输出参数大于所述输出参数的上限值，则控制所述电解整流电源输出所述输出参数的上限值；
若所述执行指令对应的输出参数小于或等于所述输出参数的上限值，则采用所述执行指令控制所述电解整流电源的输出参数。
8.根据权利要求7所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，所述电压幅值与所述输出参数的上限值构成单调不减函数；
将所述电压幅值代入所述单调不减函数，计算得到所述输出参数上限值。
9.根据权利要求1所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，所述输出参数的调整方法包括：
根据所述电压幅值计算匹配的执行指令值；
采用所述执行指令值控制所述电解整流电源的输出参数。
10.根据权利要求9所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，所述电压幅值与所述执行指令值构成单调不减函数；
将所述电压幅值代入所述单调不减函数，计算得到所述执行指令值。
11.根据权利要求8或10所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，所述单调不减函数中的系数由所述电压幅值的额定值、所述输出参数的额定值确定。
12.根据权利要求1所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，所述输出参数包括输出功率、输出电压和输出电流中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的交流电解***的控制方法，其特征在于，所述电压幅值的获取方法包括：
检测所述电解整流电源的交流侧的三相瞬时电压值；
根据所述三相瞬时电压值计算所述电压幅值。
14.一种交流电解***的控制装置，其特征在于，包括：
电压幅值获取模块，用于获取电解整流电源的交流侧的电压幅值；
输出参数调整模块，用于根据所述电压幅值，调整所述电解整流电源的输出参数。
15.一种交流电解***，其特征在于，包括：
新能源站；
电解站，所述电解站包括电解槽、电解整流电源和控制器，所述电解整流电源连接于所述新能源站和所述电解槽之间，所述控制器执行如权利要求1-13任一项所述的控制方法。
16.根据权利要求15所述的交流电解***，其特征在于，所述新能源站包括：光伏站和风电站中的至少一种。
17.根据权利要求15所述的交流电解***，其特征在于，所述电解站还包括串联连接于所述新能源站和所述电解整流电源之间的交流开关柜和变压器；
所述电压幅值为所述交流开关柜的输入端的交流电压的电压幅值、或所述变压器的一次侧的交流电压的电压幅值、或所述变压器二次侧的电压幅值。
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