风能与氢能耦合供电管理方法、装置、设备、介质和产品与流程

1.本技术涉及电力技术领域，特别是涉及一种风能与氢能耦合供电管理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术：

2.随着供电技术的发展，新能源由于清洁、无污染和成本低等特性，是未来能源供应体系的理想来源，从传统化石能源转向新能源是未来研究的重点内容，能有效实现“双碳”目标。
3.传统技术中，新能源发电通常是通过当前主流的风力发电系统进行供电，然而，传统的风力发电系统存在大量弃风的现象，所以通过该技术进行供电的效率较低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种风能与氢能耦合供电管理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
5.第一方面，本技术提供了一种风能与氢能耦合供电管理方法。所述方法包括：
6.获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量；直流母线分别与风力发电系统、电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，第一变换器还与电网连接；风力发电系统生成的风电用于输入至直流母线；
7.在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统；第二功率根据当前电压值确定；
8.在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统；第二氢气存储量阈值大于第一氢气存储量阈值。
9.在其中一个实施例中，方法还包括：
10.在当前电池电量小于或等于预设第一电池电量阈值，且当前氢气存储量大于预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使电网中的电能输入至直流母线，并启动燃料电池发电系统，使燃料电池发电系统利用氢气存储系统中存储的氢气，以第一功率生成电能，并将生成的电能输入至直流母线；第一功率根据当前电压值确定。
11.在其中一个实施例中，方法还包括：
12.在当前电池电量小于或等于预设第一电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使电网中的电能输入至直流母线，
关闭电解水制取氢气系统和燃料电池发电系统。
13.在其中一个实施例中，方法还包括：
14.在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量大于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和电解水制取氢气系统。
15.在其中一个实施例中，方法还包括：
16.在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量小于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统。
17.在其中一个实施例中，方法还包括：
18.在当前电池电量大于第三电池电量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网。
19.第二方面，本技术还提供了一种风能与氢能耦合供电管理装置。所述装置包括：
20.数据获取模块，用于获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量；所述直流母线分别与风力发电系统、所述电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，所述第一变换器还与所述电网连接；所述风力发电系统生成的风电用于输入至所述直流母线；
21.第一变换器关闭模块，用于在所述当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且所述当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭所述第一变换器，使所述直流母线中的电能停止输入至所述电网，并关闭所述燃料电池发电系统和启动所述电解水制取氢气系统，使所述电解水制取氢气系统利用所述风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至所述氢气存储系统；所述第二功率根据所述当前电压值确定；
22.第一变换器启动模块，用于在所述当前电池电量大于所述预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且所述当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动所述第一变换器，使所述直流母线中的电能输入至所述电网，并关闭所述电解水制取氢气系统；所述第二氢气存储量阈值大于所述第一氢气存储量阈值。
23.第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
24.获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量；直流母线分别与风力发电系统、电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，第一变换器还与电网连接；风力发电系统生成的风电用于输入至直流母线；在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统；第二功率根据当前电压值确定；在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取
氢气系统；第二氢气存储量阈值大于第一氢气存储量阈值。
25.第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
26.获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量；直流母线分别与风力发电系统、电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，第一变换器还与电网连接；风力发电系统生成的风电用于输入至直流母线；在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统；第二功率根据当前电压值确定；在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统；第二氢气存储量阈值大于第一氢气存储量阈值。
27.第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
28.获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量；直流母线分别与风力发电系统、电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，第一变换器还与电网连接；风力发电系统生成的风电用于输入至直流母线；在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统；第二功率根据当前电压值确定；在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统；第二氢气存储量阈值大于第一氢气存储量阈值。
29.上述风能与氢能耦合供电管理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量，直流母线分别与风力发电系统、电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，第一变换器还与电网连接，风力发电系统生成的风电用于输入至直流母线，在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统，第二功率根据当前电压值确定，在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统；第二氢气存储量阈值大于第一氢气存储量阈值。该方案通过直流母线分别与风力发
current)，ac可表示交流电流(alternating current)，dc/ac变换器可表示为直流-交流变换器(可用于将直流电流变换为交流电流)，dc/dc 变换器可表示为直流-直流变换器(可用于把某个电压的直流电流变换为另一个电压的直流电流)，ac/dc变换器可表示为交流-直流变换器(可用于将交流电流变换为直流电流)。
40.具体的，如图2和图3所示，能量管理系统(终端)100获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量。
41.步骤s102，在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统。
42.本步骤中，如图2和图3所示，第二功率根据当前电压值确定，例如，第二功率可以是第一变换器(如双向dc/ac变换器601)的输出功率，该输出功率可以为p_fc＝k2*i_fc*v_dc，其中v_dc为直流母线电压(直流母线的当前电压值)，i_fc为燃料电池发电系统402允许的最大输出电流，k2为燃料电池第一功率输出系数，取值为0.4～1，并满足k1+k2＝1，k1可以是充电比例系数，取值为0.4～1；预设第一电池电量阈值可以是电池储能系统的控制触发阈值s1，可设置控制触发阈值s1，s2，s3，s4，其中s1＜s2＜s3＜s4，设定氢气储存的下限m1，储存的上限m2，预设第一氢气存储量阈值可以为氢气储存的下限值m1(也可以是一个较低的值)；第二电池电量阈值可以是电池储能系统的控制触发阈值s2；当前氢气存储量可以是氢气存储系统当前存储的氢气量 m0。
43.具体的，能量管理系统在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统。
44.步骤s103，在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统。
45.本步骤中，如图2和图3所示，第二氢气存储量阈值大于第一氢气存储量阈值，其中第二氢气存储量阈值可以为氢气储存的上限m2(也可以是一个较高的值)；第三电池电量阈值可以是电池储能系统的控制触发阈值s3。
46.具体的，如图2和图3所示，能量管理系统在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统和燃料电池发电系统。
47.上述风能与氢能耦合供电管理方法中，获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量，直流母线分别与风力发电系统、电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，第一变换器还与电网连接，风力发电系统生成的风电用于输入至直流母线，在当前电池电量大于预设第一
电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统，第二功率根据当前电压值确定，在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统；第二氢气存储量阈值大于第一氢气存储量阈值。该方案通过直流母线分别与风力发电系统、电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，第一变换器还与电网连接，风力发电系统生成的风电用于输入至直流母线，并通过直流母线输入至电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和电网，获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量，在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使电解水制取氢气系统利用风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至氢气存储系统，在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭电解水制取氢气系统，从而使得在风电发电系统的生成的风电可通过电池储能系统和氢气存储系统转换为其他能量进行存储，在风电发电系统的发电量不足的情况下，可利用电池储能系统和氢气存储系统将存储的能量转化为电能输入至电网，从而提高供电的效率，并提高供电的安全性。
48.在一个实施例中，上述方法还可以通过如下步骤启动燃料电池发电系统，具体包括：在当前电池电量小于或等于预设第一电池电量阈值，且当前氢气存储量大于预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使电网中的电能输入至直流母线，并启动燃料电池发电系统，使燃料电池发电系统利用氢气存储系统中存储的氢气，以第一功率生成电能，并将生成的电能输入至直流母线。
49.本实施例中，如图2和图3所示，第一功率根据当前电压值确定，例如，第一功率可以是与燃料电池发电系统402连接的第二dc/dc变换器401的输出功率，该输出功率可以为p_fc＝k2*i_fc*v_dc，其中i_fc为燃料电池发电系统402允许的最大输出电流，k2为燃料电池第一功率输出系数，取值为0.4～1，并满足k1+k2＝1，其中dc/dc变换器可表示为直流-直流变换器(可用于把某个电压的直流电流变换为另一个电压的直流电流)。
50.具体的，能量管理系统在当前电池电量小于或等于预设第一电池电量阈值，且当前氢气存储量大于预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使电网中的电能输入至直流母线，并启动燃料电池发电系统，使燃料电池发电系统利用氢气存储系统中存储的氢气，以第一功率生成电能，并将生成的电能输入至直流母线。
51.本实施例的技术方案，通过在电池储能系统的当前电池电量很低时，并在氢气存储系统的当前氢气存储量较为充足时，使电网中的电能输入至直流母线，并启动燃料电池发电系统利用氢气存储系统中存储的氢气生成电能，并将生成的电能输入至直流母线，可使得电池储能系统能够快速充电，从而有利于实时控制能量输出，优化能量分配，充电电流
可控，提高锂电池的使用寿命，保证电能可控。
52.在一个实施例中，上述方法还可以通过如下步骤使电网中的电能输入至直流母线，具体包括：在当前电池电量小于或等于预设第一电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使电网中的电能输入至直流母线，关闭电解水制取氢气系统和燃料电池发电系统。
53.具体的，能量管理系统在当前电池电量小于或等于预设第一电池电量阈值，且当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使电网中的电能输入至直流母线，关闭电解水制取氢气系统和燃料电池发电系统。
54.本实施例的技术方案，通过在电池储能系统的当前电池电量很低时，并在氢气存储系统的当前氢气存储量较低时，关闭电解水制取氢气系统和燃料电池发电系统，并使电网中的电能输入至直流母线，可使得电池储能系统能够快速充电，从而有利于实时控制能量输出，优化能量分配，充电电流可控，提高锂电池的使用寿命，保证电能可控。
55.在一个实施例中，上述方法还可以通过如下步骤使直流母线中的电能停止输入至电网，具体包括：在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量大于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和电解水制取氢气系统。
56.具体的，能量管理系统在当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且当前氢气存储量大于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和电解水制取氢气系统。
57.本实施例的技术方案，通过在电池储能系统的当前电池电量较低时，并在氢气存储系统的当前氢气存储量较为充足时，关闭燃料电池发电系统和电解水制取氢气系统，并关闭第一变换器，使直流母线中的电能停止输入至电网，可以使得风力发电系统生成的风电都通过直流母线输入至电池储能系统，使得电池储能系统充电，从而有利于实时控制能量输出，优化能量分配，充电电流可控，提高锂电池的使用寿命，保证电能可控。
58.在一个实施例中，上述方法还可以通过如下步骤使直流母线中的电能输入至电网，具体包括：在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量小于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统。
59.具体的，能量管理系统在当前电池电量大于预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且当前氢气存储量小于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，并关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统。
60.本实施例的技术方案，通过在电池储能系统的当前电池电量较为充足时，并在氢气存储系统的当前氢气存储量较为充足时，关闭燃料电池发电系统和启动电解水制取氢气系统，使直流母线中的电能输入至电解水制取氢气系统，使得电解水制取氢气系统利用电能制取氢气，可以使得氢气存储系统的当前氢气存储量由较为充足变为非常充足，并启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，从而有利于实时控制能量输出，优化能量分配，保证电能可控，并提高供电的效率和安全性。
61.在一个实施例中，上述方法还可以通过如下步骤使直流母线中的电能输入至电网，具体包括：在当前电池电量大于第三电池电量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网。
62.具体的，能量管理系统在当前电池电量大于第三电池电量阈值的情况下，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网。
63.本实施例的技术方案，通过在电池储能系统的当前电池电量非常充足时，启动第一变换器，使直流母线中的电能输入至电网，从而有利于实时控制能量输出，优化能量分配，保证电能可控，并提高供电的效率和安全性。
64.以下以一个应用实例说明本技术提供的风能与氢能耦合供电管理方法，如图2和图3所示，主要步骤包括：
65.第1步：能量管理系统设定锂电池容量控制触发阈值s1，s2，s3，s4，其中s1＜s2＜s3＜s4，设定氢气储存的下限m1(也可以是较小值或最小值)，储存的上限m2(也可以是较大值或最大值)。
66.第2步：能量管理系统通过can总线从dc/ac读取直流母线电压v_dc；能量管理系统通过can总线从氢气存储系统503读取当前氢气容量为m0；能量管理系统通过can总线从锂电池储能模块302(电池储能系统)读取当前锂电池容量为s0。
67.第3步：当锂电池当前电量s0大于s1时进入第6步，否则能量管理系统通过can总线启动双向dc/ac变换器601工作在电源模式，电能从电网602 流向直流母线，其双向dc/ac变换器601的功率控制值为 p_net＝k1*imax*v_dc*(s0-s1)/(s1-s_min)，其中k1为充电比例系数，取值为0.4～1，imax为锂电池储能模块的最大允许充电电流，s_min可表示锂电池储能模块的电池电量的最小值。
68.第4步：若存储的氢气m0大于m1，进入第5步，否则，能量管理系统通过can总线关闭第三dc/dc变换器501，关闭电解水制取氢气系统502，关闭第二dc/dc变换器401，停止燃料电池发电系统402，跳入第6步。
69.第5步：能量管理系统通过can总线关闭第三dc/dc变换器501，关闭电解水制取氢气系统502，启动第二dc/dc变换器401，启动燃料电池发电系统 402，第二dc/dc变换器401的输出功率为：p_fc＝k2*i_fc*v_dc，其中i_fc 为燃料电池发电系统402允许的最大输出电流，k2为燃料电池第一功率输出系数，取值为0.4～1，并满足k1+k2＝1。
70.第6步：当s0大于s2时进入第9步，否则能量管理系统通过can总线关闭第三dc/dc变换器501，关闭电解水制取氢气系统502，能量管理系统通过 can总线停止双向dc/ac变换器601工作。
71.第7步：当m0大于m1时，进入第8步，否则能量管理系统通过can总线关闭第三dc/dc变换器501，关闭电解水制取氢气系统502，关闭第二dc/dc 变换器401，停止燃料电池发电系统，进入第9步。
72.第8步 启动第二dc/dc变换器401，能量管理系统通过can总线关闭第三dc/dc变换器501，关闭电解水制取氢气系统502，启动燃料电池发电系统 402，第二dc/dc变换器401的输出功率为：p_fc＝k3*imax*v_dc，其中imax 为锂电池储能模块302的最大充电电流，k3燃料电池第二功率输出系数为充电比例系数，取值为0.6～1。
73.第9步：当s0大于s3时进入第12步，否则能量管理系统通过can总线启动双向dc/ac
变换器601工作在并网模式，电能从直流母线流入电网，其输出功率由上游调度中心决定。
74.第10步：若m0小于m2，进入第11步，否则，能量管理系统通过can 总线关闭第三dc/dc变换器501，关闭电解水制取氢气系统502，关闭第二 dc/dc变换器401，停止燃料电池发电系统402，进入第12步。
75.第11步：能量管理系统通过can总线关闭第二dc/dc变换器401，停止燃料电池发电系统402，启动第三dc/dc变换器501，启动电解水制取氢气系统502，第三dc/dc变换器501功率设定值为：p_h2＝max(p_h2_max， k4*ih2*v_dc*(s_max-s3)/exp(s3-s0))，其中max为取较大值函数，exp 为指数函数，p_h2_max为电解水的最大功率设定值，ih2为第三dc/dc变换器501的最大允许输出电流，s_max可表示锂电池储能模块的电池电量的最大值。
76.第12步：能量管理系统通过can总线启动双向dc/ac变换器601工作在并网模式，电能从直流母线流入电网，其输出功率p_net2＝k5*i_net_max*v_dc* (s0-s3)/(s_max-s3)，其中k5为上网比例系数，取值0.5～1，i_net_max为双向dc/ac变换器601最大输出电流。返回第1步。
77.其中，如图2和图3所示，ac/dc变换器101的电能输出端、第一dc/dc 变换器201的电能输入端，双向dc/dc变换器的输出端、第二dc/dc变换器的电能输出端，第三dc/dc变换器的电能输入端和双向dc/ac变换器的电能输入端之间通过直流母线连接；风力发电系统102的电能输出与ac/dc变换器的电能输入端连接，能耗电阻箱202的输入端与第一dc/dc变换器的输出端连接，燃料电池发电系统的电能输出与第二dc/dc变换器的电能输入端连接，第三dc/dc变换器的电能输出端与电解水制取氢气系统电能输入端连接，双向 dc/dc变换器的输入端与锂电池储能模块的电能输出端连接，双向dc/ac变换器的电能输出端与电网连接；燃料电池发电系统的氢气输入端、电解水制取氢气系统氢气输出端和氢气存储系统之间氢气管路连接；能量管理系统与风力发电系统的通信端口、ac/dc变换器的通信端口、第一dc/dc变换器的通信口、锂电池储能模块的通信端口、双向dc/dc变换器301的通信端口、燃料电池发电系统的通信端口、第二dc/dc变换器的通信端口、电解水制取氢气系统的通信端口、第三dc/dc变换器的通信端口、氢气存储系统的通信端口、双向dc/ac 变换器的通信端口之间通过can总线连接；能量管理算法中储能单元充放电系数为：a7＝a8＝1/12；第一dc/dc变换器检测直流母线电压v，当该电压高于v3 时，以v3与v的差作为误差量，进行pid控制，计算出的值为第一dc/dc变换器的电流设定值，使能耗电阻箱工作在能耗模式。
78.举例来说，如图4所示，双向dc/dc变换器内部集成控制器，控制器内部设置能量管理算法，该算法执行步骤如下：(a)2000步骤：设置电压上限v1，电压下限v2，内部控制器检测双向dc/dc变换器输出端直流母线的电压v，当v大于v1时进入第b步，当v小于v2时进入第c步；(b)2001步骤：以 v与v1的差作为误差量，进行pid控制，计算出的值作为双向dc/dc变换器内部控制器反向运行的电流设定值，返回第(a)步；(c)2002步骤：以v2 与v的差作为误差量，进行pid控制，计算出的值作为双向dc/dc变换器内部控制器正向运行的电流设定值，返回第(a)步。
79.本应用实例的技术方案，能够提升电池的寿命，简单可靠，可操作性高，实时的控制锂电池和电解水制取氢气，以及燃料电池发电系统的电能分配，使送入电网的能量平稳可控，保证上网电能可控，提高供电的效率，并提高供电的安全性。
80.应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头
的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
81.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的风能与氢能耦合供电管理方法的风能与氢能耦合供电管理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个风能与氢能耦合供电管理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于风能与氢能耦合供电管理方法的限定，在此不再赘述。
82.在一个实施例中，如图5所示，提供了一种风能与氢能耦合供电管理装置，该装置500可以包括：
83.数据获取模块501，用于获取直流母线的当前电压值、电池储能系统的当前电池电量和氢气存储系统的当前氢气存储量；所述直流母线分别与风力发电系统、所述电池储能系统、燃料电池发电系统、电解水制取氢气系统和第一变换器连接，所述第一变换器还与所述电网连接；所述风力发电系统生成的风电用于输入至所述直流母线；
84.第一变换器关闭模块502，用于在所述当前电池电量大于预设第一电池电量阈值且小于或等于预设第二电池电量阈值，且所述当前氢气存储量小于或等于预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭所述第一变换器，使所述直流母线中的电能停止输入至所述电网，并关闭所述燃料电池发电系统和启动所述电解水制取氢气系统，使所述电解水制取氢气系统利用所述风电，以第二功率制取氢气，并将制取的氢气存储至所述氢气存储系统；所述第二功率根据所述当前电压值确定；
85.第一变换器启动模块503，用于在所述当前电池电量大于所述预设第二电池电量阈值且小于或等于预设第三电池电量阈值，且所述当前氢气存储量大于或等于预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动所述第一变换器，使所述直流母线中的电能输入至所述电网，并关闭所述电解水制取氢气系统；所述第二氢气存储量阈值大于所述第一氢气存储量阈值。
86.在一个实施例中，该装置500还包括：燃料电池发电系统启动模块，用于在所述当前电池电量小于或等于所述预设第一电池电量阈值，且所述当前氢气存储量大于所述预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动所述第一变换器，使所述电网中的电能输入至所述直流母线，并启动所述燃料电池发电系统，使所述燃料电池发电系统利用所述氢气存储系统中存储的氢气，以第一功率生成电能，并将生成的电能输入至所述直流母线；所述第一功率根据所述当前电压值确定。
87.在一个实施例中，该装置500还包括：电解水制取氢气系统关闭模块，用于在所述当前电池电量小于或等于所述预设第一电池电量阈值，且所述当前氢气存储量小于或等于所述预设第一氢气存储量阈值的情况下，启动所述第一变换器，使所述电网中的电能输入至所述直流母线，关闭所述电解水制取氢气系统和所述燃料电池发电系统。
88.在一个实施例中，该装置500还包括：燃料电池发电系统关闭模块，用于在所述当
前电池电量大于所述预设第一电池电量阈值且小于或等于所述预设第二电池电量阈值，且所述当前氢气存储量大于所述预设第一氢气存储量阈值的情况下，关闭所述第一变换器，使所述直流母线中的电能停止输入至所述电网，并关闭所述燃料电池发电系统和所述电解水制取氢气系统。
89.在一个实施例中，该装置500还包括：电解水制取氢气系统启动模块，用于在所述当前电池电量大于所述预设第二电池电量阈值且小于或等于所述预设第三电池电量阈值，且所述当前氢气存储量小于所述预设第二氢气存储量阈值的情况下，启动所述第一变换器，使所述直流母线中的电能输入至所述电网，并关闭所述燃料电池发电系统和启动所述电解水制取氢气系统。
90.在一个实施例中，该装置500还包括：电能输入模块，用于在所述当前电池电量大于所述第三电池电量阈值的情况下，启动所述第一变换器，使所述直流母线中的电能输入至所述电网。
91.上述风能与氢能耦合供电管理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
92.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机设备还包括输入输出接口，输入输出接口是处理器与外部设备之间交换信息的连接电路，它们通过总线与处理器相连，简称i/o接口。该计算机程序被处理器执行时以实现一种风能与氢能耦合供电管理方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
93.本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
94.在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
95.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
96.在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
97.需要说明的是，本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户
授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
98.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory，mram)、铁电存储器 (ferroelectric random access memory，fram)、相变存储器(phase changememory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器 (random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random accessmemory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory， dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
99.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
100.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。