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解决方案
The Solution
量身定制符合客户需求的仿真测试系统及解决方案。解决方案涉及电力、高端装备、新能源车及教育等领域。
绿氢仿真与测试系统
背景概述

《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确了氢能产业的战略定位和绿色低碳的发展方向。《“十四五”能源领域科技创新规划》提出了将可再生能源发电与电制氢、燃料电池相结合,构建零碳能源系统,既能实现绿氢生产,又能解决可再生能源消纳问题,是很具有前景的发展方向。近日,国家能源局发布《2023年能源工作指导意见》,提出加快攻关绿氢制储运用技术,推动氢能规模化应用。进入23年以来,国内外氢能产业化进程加速,绿氢进入快速发展期。

为加速绿氢系统关键技术研究与产业化应用,6766澳门娱乐官网绿氢实时仿真与测试系统应运而生。系统具备多能流、多时间尺度的并网或离网型新能源电解水制氢系统的仿真与测试功能,为研究绿氢系统提供一体化解决方案。

系统架构

n 开发管理子系统:绿氢系统仿真模型库iEnergyModel-H2和绿氢系统数字孪生软件iEnergyLab

n 实时仿真子系统:实时仿真器、I/O和通信接口模块

n 物理设备子系统:绿氢系统单机控制器、绿氢系统能量管理器、四象限功率放大器、绿氢物理动模系统



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系统特色

n 绿氢系统仿真模型库iEnergyModel-H2,基于主流仿真软件Matlab/Simulink和6766澳门娱乐官网潜心研发的完全自主可控全电磁暂态建模仿真软件SimuNPS创建,包含详细模型和平均模型,涵盖新能源发电、电解制氢、储氢、输氢、用氢等全产业链的设备模型,可快速实现设备级、单元级和系统级动态仿真,满足不同颗粒度、不同场景仿真应用需求

n 支持并网型和离网型新能源电解水制氢系统建模,支持多步长仿真,可实现热力系统分钟级、电力系统微秒级、电力电子纳秒级仿真应用,并提供完善的多能耦合解决方案

n 绿氢系统仿真模型库iEnergyModel-H2,基于主流仿真软件Matlab/Simulink和6766澳门娱乐官网潜心研发的完全自主可控全电磁暂态建模仿真软件SimuNPS创建,包含详细模型和平均模型,涵盖新能源发电、电解制氢、储氢、输氢、用氢等全产业链的设备模型,可快速实现设备级、单元级和系统级动态仿真,满足不同颗粒度、不同场景仿真应用需求

n 系统兼容多种关系数据库,具备完善的数据记录、存储、回调和接口功能

n 支持仿真模拟和实体系统接入,具备虚-实交互能力,并能实现以虚控实


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功能应用

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应用案例

案例1:

某典型光伏-绿氢系统,包括光伏发电、电制氢设备、储氢装置、燃料电池发电系统、泵、输气管网等模型。基于智能控制策略,配置各设备额定参数或结构参数,输入光照、温度、负荷侧需求曲线:

①当光伏发电大于负荷侧需求,启动电制氢,将电能转换为氢气,存储在本地储氢罐中,或通过管网运输;

②当光伏发电功率波动,为优先保障负荷侧用电需求,电制氢自动停机;

③负荷需求持续增大,光伏发电继续降低,则通过燃料电池发电响应负荷需求,并利用余热供热,实现热电联供,满足用户多种用能需求;

④监测结合当前储氢量、电网波动、调节范围、碳排放等约束因素,最终计算出实际设备的运行指令。


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案例2:

某典型绿氢系统,模拟“光伏/风电-负荷消耗-余电制氢/电化学储能-高压储氢-输氢-燃料电池供电等”整个流程,包括风机、光伏、电储能、电制氢、储氢、燃料电池、输气管道等设备,通过EMS控制系统运行。

①采取分级控制策略,系统有余电时,一级响应启动电制氢,进行可再生能源-绿氢的能量转移,储氢罐储量增加;二级响应启动储能系统储电。

②新能源发电不足,一级响应启动储能系统供电,二级响应启动燃料电池供电,储氢罐内氢气储量降低。

③EMS结合可再生能源发电、电力负载、储氢量、储能系统SOC等信息,发出各设备运行指令,控制各设备运行状态。


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