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龙图腾网恭喜国网上海市电力公司申请的专利基于分布式模型预测控制的电氢耦合系统控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119024757B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411513902.5，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权基于分布式模型预测控制的电氢耦合系统控制方法及系统是由钱轶群;余晋宇;杨依林;陈少霞;张宇磊;于天佑;华佳楠;鲁涛;王子强;周荔丹;姚钢设计研发完成，并于2024-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分布式模型预测控制的电氢耦合系统控制方法及系统在说明书摘要公布了：基于分布式模型预测控制的电氢耦合系统控制方法及系统，采集电氢混合储能系统的运行数据，建立系统的物理层模型和控制层模型；基于物理层模型和控制层模型，建立系统的联合约束条件；建立系统运行场景的控制条件；根据电储能系统的性能指标、氢储能系统的性能指标和系统运行场景的控制条件，分别建立表征电储能系统的性能最优的第一目标模型和表征氢储能系统的性能最优的第二目标模型；以第一目标模型、第二目标模型和联合约束条件，建立电氢耦合系统控制模型；迭代求解电氢耦合系统控制模型以得到系统的运行参数预测值以及控制参数预测值；基于运行参数预测值以及控制参数预测值，对系统进行控制，发挥混合储能系统作用，提升新能源消纳能力。

本发明授权基于分布式模型预测控制的电氢耦合系统控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于分布式模型预测控制的电氢耦合系统控制方法，适用于电氢混合储能系统，电氢混合储能系统包括电储能系统和氢储能系统；其特征在于，包括：采集电氢混合储能系统的运行数据，建立电氢混合储能系统的物理层模型和控制层模型；基于电氢混合储能系统的物理层模型和控制层模型，建立电氢混合储能系统的联合约束条件；其中，物理层模型，满足如下关系式： 式中，为在时段第个分布式电源输出功率，为在时段第个分布式电源输出电压，为在时段第个分布式电源直流母线侧的电流，为在时段第个分布式电源对应的线路耦合电阻的电压估计值，满足：，为第个分布式电源对应的线路耦合电阻；控制层模型包括：电储能动态模型、氢储能动态模型、电储能状态模型、氢储能状态模型；基于下垂控制，根据电储能的动态行为建立电储能动态模型，满足如下关系式： 式中，为系统额定电压，为在时段第个电储能基于下垂控制的电压设定值，为在时段第个电储能输出功率的下垂系数，为时段第个电储能用于实现平均电压恢复、电池电量状态均衡、电池电量状态恢复的二级控制信号；基于VSG控制，根据氢储能的动态行为建立氢储能动态模型，满足如下关系式： 式中，为系统额定功率，为在时段第个氢储能的输出功率，为在时段第个氢储能基于VSG控制的电压设定值，为在时段第个氢储能用于实现平均电压恢复、储氢罐容量状态均衡、储氢罐容量状态恢复的二级控制信号，是阻尼系数，是虚拟惯量；电储能状态模型满足如下关系式： 式中，为在时段的电池电量状态，为在初始时段的电池电量状态，为电池输出功率，为电池容量，为电池电压，在一个计算时段内不变；氢储能状态模型满足如下关系式： 式中，为在时段的储氢罐容量状态，为在初始时段的储氢罐容量状态，和分别为气体常数和法拉第常数，为每次反应电子转移数，为储氢罐温度，为储氢罐体积，为储氢罐压力上限，为制氢效率，为储氢罐输出功率，为URFC电压，在一个计算时段内不变；电氢混合储能系统的联合约束条件包括：等式约束条件和不等式约束条件；其中，等式约束条件包括：输出电压平均值的过程约束条件、输出电压平均值的终端约束条件、电储能SOC平均值约束条件、氢储能SOC平均值约束条件；不等式约束条件包括：分布式电源输出电压的约束条件、分布式电源输出功率的约束条件、SOC安全范围、控制动作变化率的约束条件、响应速度的约束条件；输出电压平均值的过程约束条件满足如下关系式： 式中，为在采样时刻第个分布式电源输出电压的平均值，为在采样时刻第个分布式电源输出电压，为在采样时刻表征第个分布式电源和第个分布式电源之间的通信信道的常量，为在采样时刻第个分布式电源输出电压；为分布式电源集合；输出电压平均值的终端约束条件满足如下关系式： 式中，为在采样时刻第个分布式电源输出电压的平均值，为预测控制时域的采样数量；基于局部近似算法，电储能SOC平均值约束条件和氢储能SOC平均值约束条件均满足如下关系式： 式中，为在采样时刻第个类型为的分布式电源的SOC平均值，第个分布式电源和第个分布式电源的类型相同，表示电储能系统，表示氢储能系统，分布式电源集合，电储能系统集合，氢储能系统集合，为电储能系统的数量，为分布式电源的数量；分布式电源输出电压的约束条件，满足如下关系式： 式中，、为第个分布式电源输出电压的下限和上限，为在采样时刻第个分布式电源输出电压；分布式电源输出功率的约束条件，满足如下关系式： 式中，、分别为第个分布式电源输出功率的下限和上限，为在采样时刻第个分布式电源输出功率；SOC安全范围，满足如下关系式： 式中，、分别为第个类型为的分布式电源SOC的下限和上限，为在采样时刻第个类型为的分布式电源的SOC；二级控制信号变化率的约束条件，满足如下关系式： 式中，、分别为第个类型为的分布式电源二级控制信号变化率的下限和上限，为在采样时刻第个类型为的分布式电源的二级控制信号变化率；响应速度的约束条件，满足如下关系式： 式中，、分别为第个分布式电源响应速度的下限和上限，为在采样时刻第个分布式电源的响应速度；建立电氢混合储能系统运行场景的控制条件；根据电储能系统的性能指标、氢储能系统的性能指标和电氢混合储能系统运行场景的控制条件，分别建立表征电储能系统的性能最优的第一目标模型和表征氢储能系统的性能最优的第二目标模型；以第一目标模型、第二目标模型和联合约束条件，建立电氢耦合系统控制模型；迭代求解电氢耦合系统控制模型以得到电氢混合储能系统的运行参数预测值以及控制参数预测值；基于运行参数预测值以及控制参数预测值，对电氢混合储能系统进行控制。

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