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龙图腾网获悉国网浙江省电力有限公司宁波供电公司申请的专利基于链式分配策略的风氢耦合系统及其控制方法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：CN115189481B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14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：202210634234.6，技术领域涉及：H02J15/00；该发明授权基于链式分配策略的风氢耦合系统及其控制方法是由叶夏明;应芳义;秦如意;王激华;马丽军;俞佳捷;杨跃平;李琪;戚浩金;岑迪庆;姚剑琪设计研发完成，并于2022-06-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于链式分配策略的风氢耦合系统及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于链式分配策略的风氢耦合系统及其控制方法，包括：直驱永磁风力发电系统、变压系统、电解水制氢系统和能量分配系统；直驱永磁风力发电系统用于捕获风能转化为机械能再转化为高压电能；变压系统用于将所述直驱永磁风力发电系统生成的高压电能转化为稳定的低压直流电并输入所述电解水制氢系统；电解水制氢系统，由至少一个质子交换膜电解槽PEMEL单堆构成，用于电解水制备氢气；能量控制系统，基于链式分配策略，通过多个MIBC控制系统和与其相对应的PEMEL单堆相耦合，进行功率的分配，保证所述电解水制氢系统稳定高效运行。可有效消纳弃风电量，提高系统制氢可靠性，有效解决了弃风制氢耦合控制与功率分配问题。

本发明授权基于链式分配策略的风氢耦合系统及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于链式分配策略的风氢耦合系统的控制方法，所述方法基于链式分配策略的风氢耦合系统实现，其特征在于： 所述系统包括直驱永磁风力发电系统、变压系统、电解水制氢系统和能量控制系统； 所述直驱永磁风力发电系统用于捕获风能转化为机械能再转化为高压电能； 所述变压系统用于将所述直驱永磁风力发电系统生成的高压电能中无法并网外送或当地消纳的弃风电量，转化为稳定的低压直流电并输入所述电解水制氢系统； 所述电解水制氢系统，由至少一个质子交换膜电解槽PEMEL单堆构成，用于电解水制备氢气； 所述能量控制系统，用于实时计算每个所述PEMEL单堆的分配功率，将所述弃风电量分配给所述电解水制氢系统，保证所述电解水制氢系统的稳定高效运行； 所述变压系统为MIBC结构，包括两相交错并联buck电路和电容C1、电容C2、电容C3和电容C4；所述电容C1和所述电容C2串联后与输入电压并联，所述电容C3和所述电容C4串联后连接于开关管之间； 所述MIBC结构通过功率PI调节器和电流PI调节器，控制所述MIBC结构开关器件的开通与关断，构建MIBC控制系统； 所述能量控制系统，基于链式分配策略，设置每个所述PEMEL单堆的最大参考功率，采集弃风电量功率，通过链式分配策略计算出第n个所述PEMEL单堆的实时分配功率，并通过每个所述PEMEL单堆对应的所述MIBC控制系统生成PWM控制量，调整开关器件开通和关断的时间，使每个PEMEL单堆跟随系统分配的功率值工作进行制氢； 所述方法包括以下步骤： 步骤S1：所述直驱永磁风力发电系统将风能转化为高压电能，并将其中无法并网外送或被当地消纳的弃风电量输送至电流母线中； 步骤S2：所述能量控制系统计算每个所述PEMEL单堆的实时分配功率； 步骤S3：将步骤S2中计算出的每个所述PEMEL单堆的实时分配功率，输入每个所述PEMEL单堆所对应的MIBC控制系统，调整MIBC控制系统开关器件的开通和关断时间，将所述电流母线中的弃风电量转化为低压直流电并输送给每个所述PEMEL单堆进行制氢； 步骤S2中计算实时分配功率的具体步骤为： 步骤S21：推导MIBC控制系统传递函数，计算所述功率PI调节器和电流PI调节器的控制参数； 步骤S22：功率分配计算，设置每个PEMEL单堆的最大参考功率Pelmax，弃风电量功率Pwind，通过链式分配策略计算出第n个PEMEL单堆的实时分配功率Prefn； 步骤S21具体为： 步骤S211：采用以下公式计算所述MIBC控制系统的降压比K、电流纹波Δio、开关器件电压应力VS： 1 2 3 式中，Vo表示输出电压，Vdc表示输入电压，D表示开关器件占空比，L表示输出电感，L=L1=L2，L1、L2为MIBC两个输出电感器，fs表示开关器件开关频率，VS1、VS2、VS3和VS4表示通过开关管S1、S2、S3和S4的电压； 步骤S212：通过状态空间平均法分析所述MIBC控制系统一个开关周期内的工作情况，根据基尔霍夫定律得到平均状态方程： 4 式中，i1、i2分别表示通过L1、L2的电流，Co表示输出电容，R表示输出电阻，t表示时间； 步骤S213：建立小信号数学模型： 5 步骤S214：将式1、5带入到式4中，计算得出： 6 步骤S215：设i1=i2=iL，对式6进行拉普拉斯变换： 7 式中，s表示拉普拉斯变换因子； 步骤S216：将式7进行变换得到所述MIBC控制系统的传递函数Gis为： 8 步骤S217：根据所述传递函数，通过幅相特性曲线选择适合系统运行的所述功率PI调节器和电流PI调节器的参数值。

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