兆瓦級堿性電解槽多變量數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)構建

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摘 要：堿性電解水制氫系統(tǒng)耦合性強、運行工況復雜，屬于危險化工生產環(huán)境，因此難以開展可再生能源制氫寬功率波動測試等極端實驗。以張家口崇禮制氫廠的1 MW堿性電解槽為研究對象，通過生產實驗數(shù)據(jù)，分析溫度、壓力和堿液流量等對氣體純度和小室電壓等參數(shù)的影響。首先對運行機理進行分析，對數(shù)據(jù)進行多元非線性擬合出經驗公式，建立兆瓦級堿性電解槽的電壓模型、法拉第效率模型、氧中氫濃度模型，并對氣液分離等后處理系統(tǒng)建模；其次對模型結果進行理論分析與驗證，通過模型分析得出制氫系統(tǒng)安全運行邊界；最后將制氫系統(tǒng)的數(shù)學模型與三維模型相結合，實現(xiàn)制氫系統(tǒng)在虛擬空間中的映射，為研究可再生能源制氫寬功率波動提供先驗平臺。（剩余18292字）