本公开涉及电制氢系统温度控制领域，尤其涉及一种电制氢系统温度前馈控制方法、系统、装置及存储介质。
背景技术：
1、电制氢系统结构如图1所示，包含碱液和冷却水两个回路。在碱液回路上，电解槽内发生电解水反应，生成氢气(h2)和氧气(o2)。产物气体被循环的碱液带出电解槽，进入气体-碱液分离器。在分离器内，产物气体与碱液分离，气体从分离器上方离开电解系统，被后续环节利用或存储；碱液通过过滤器、循环泵后回流进入电解槽。
2、在碱性电解水制氢系统中，电解槽内发生电解水反应生成产物氢气和氧气。该电解反应释放大量热，为防止电解槽温度超限对隔膜造成损害，需利用冷却水回路对碱液降温。冷却水回路包括冷水机、冷水阀和置于分离器中的换热器(例如换热盘管)。从冷水机流出的冷却水经分离器内的换热器使碱液降温，碱液再回流到电解槽，从而间接控制电解槽温度。因此，电解槽温度控制可以通过改变冷水阀阀门开度实现，当冷水阀门开度增加时，冷却水流量增加，针对电解槽的降温效应提升；当冷水阀门开度减小时，冷却水流量降低，针对电解槽的温度效应，针对电解槽的降温效应降低。
3、目前电制氢系统的温度控制常采用pid控制器，基于当前电解槽的槽前温偏差或槽后温偏差来确定下一时刻冷却水阀门开度。图2(a)示出现有的基于槽后温偏差的槽后温反馈控制过程，图2(b)示出现有的基于槽前温偏差的槽前温反馈控制过程。参考图1，槽前温通常指电解槽入口处碱液的温度ts,in，也可认为是流出换热器的碱液的温度th，ts,in＝th；槽后温通常指电解槽出口处碱液的温度ts，也可以认为是进入换热器的碱液的温度th,in，ts＝th,in。其中，图2(a)的控制过程是：预先设置槽后温的设定值，同时采集槽后温的测量值，将槽后温设定值与槽后温测量值之间的槽后温偏差输入至pid控制器中来控制冷水阀的阀门开度；图2(b)的控制过程是：预先设置槽前温的设定值，同时采集槽前温的测量值，将槽前温设定值与槽前温测量值之间的槽前温偏差输入至pid控制器中来控制冷水阀的阀门开度。
4、上述现有的温度控制方式虽然能够在设备负载不变时维持槽温稳定，但难以适应风电、光伏制氢等场景下的快速变负载工况，具体分析如下：
5、(1)对槽前温反馈控制，槽后温与负载耦合：电流大时槽后温高，而电流小时槽后温低。高槽均温有益于促进电解反应发生、提高电解效率，若槽前温设定值过低，将降低低负载下电解效率；而若槽前温设定值过高，高负载时槽后温易超限。
6、(2)对槽后温反馈控制，当电流突增导致槽后温升高时，水阀开度增加。然而从冷却水阀开度增加到槽后温下降存在较大延时，电解槽无法立刻被冷却，导致槽后温超调。另外，该延时也使得控制器稳定性差，运行中极易出现温度振荡。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提出了一种电制氢系统温度前馈控制方法、系统、装置及存储介质，能够在电流突变时使冷水阀的快速响应，减小温度控制延时，降低槽后温超调，提高温度控制稳定性，降低温度波动导致的电解效率损失。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种电制氢系统温度前馈控制方法，包括：获取电制氢系统中电解槽的当前电解电流，并基于所述当前电解电流，确定所述当前电解电流对应的槽温差稳态值，其中，所述槽温差稳态值表征所述电解槽处于稳态工况时的槽后温与槽前温之间的差值；获取所述电解槽当前的槽温差测量值，并根据所述槽温差稳态值与所述槽温差测量值，确定第一控制信号，其中，所述槽温差测量值包括所述电解槽当前的槽后温测量值与当前的槽前温测量值之间的差值；根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号；根据所述第一控制信号与所述第二控制信号，确定所述电制氢系统中冷水阀的冷水阀开度控制信号，所述冷水阀开度控制信号用于控制所述冷水阀的阀门开度。
3、在一种可能的实现方式中，所述根据所述槽温差稳态值与所述槽温差测量值，确定第一控制信号，包括：将所述槽温差稳态值与所述槽温差测量值之间的差值输入至第一pid控制器，得到第一控制信号。
4、在一种可能的实现方式中，所述根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号，包括：将所述槽后温测量值与所述槽后温设定值之间的差值输入至第二pid控制器，得到第二控制信号。
5、在一种可能的实现方式中，所述根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号，包括：将所述槽后温测量值与所述槽后温设定值之间的差值输入至第二pid控制器的比例单元与积分单元，以及将所述槽前温测量值输入至所述第二pid控制器的微分单元，得到第二控制信号。
6、在一种可能的实现方式中，所述基于所述当前电解电流，确定所述当前电解电流对应的槽温差稳态值，包括：基于预设线性关系以及所述当前电解电流，确定所述当前电解电流对应的槽温差稳态值，所述预设线性关系表征不同电解电流与对应的槽温差稳态值之间的线性关系。
7、在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一控制信号与所述第二控制信号，确定所述电制氢系统中冷水阀的冷水阀开度控制信号，包括：将所述第一控制信号与所述第二控制信号相加并将相加结果进行限幅，得到所述冷水阀开度控制信号。
8、根据本公开的第二方面，提供了一种电制氢系统温度前馈控制方法，包括：获取电制氢系统中电解槽当前的槽后温测量值以及槽前温测量值；将所述槽后温测量值与预设的槽后温设定值之间的差值输入至pid控制器的比例单元与积分单元，以及将所述槽前温测量值输入至所述pid控制器的微分单元，得到所述电制氢系统中冷水阀的冷水阀开度控制信号。
9、根据本公开的第三方面，提供了一种电制氢系统温度前馈控制系统，包括：电流获取模块，用于获取电制氢系统中电解槽的当前电解电流，并基于所述当前电解电流，确定所述当前电解电流对应的槽温差稳态值，其中，所述槽温差稳态值表征所述电解槽处于稳态工况时的槽后温与槽前温之间的差值；电流前馈控制模块，用于获取所述电解槽当前的槽温差测量值，并根据所述槽温差稳态值与所述槽温差测量值，确定第一控制信号，其中，所述槽温差测量值包括所述电解槽当前的槽后温测量值与当前的槽前温测量值之间的差值；温度反馈控制模块，用于根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号；冷水阀开度控制模块，用于根据所述第一控制信号与所述第二控制信号，确定所述电制氢系统中冷水阀的冷水阀开度控制信号，所述冷水阀开度控制信号用于控制所述冷水阀的阀门开度。
10、在一种可能的实现方式中，所述根据所述槽温差稳态值与所述槽温差测量值，确定第一控制信号，包括：将所述槽温差稳态值与所述槽温差测量值之间的差值输入至第一pid控制器，得到第一控制信号。
11、在一种可能的实现方式中，所述根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号，包括：将所述槽后温测量值与所述槽后温设定值之间的差值输入至第二pid控制器，得到第二控制信号。
12、在一种可能的实现方式中，所述根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号，包括：将所述槽后温测量值与所述槽后温设定值之间的差值输入至第二pid控制器的比例单元与积分单元，以及将所述槽前温测量值输入至所述第二pid控制器的微分单元，得到第二控制信号。
13、在一种可能的实现方式中，所述基于所述当前电解电流，确定所述当前电解电流对应的槽温差稳态值，包括：基于预设线性关系以及所述当前电解电流，确定所述当前电解电流对应的槽温差稳态值，所述预设线性关系表征不同电解电流与对应的槽温差稳态值之间的线性关系。
14、在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一控制信号与所述第二控制信号，确定所述电制氢系统中冷水阀的冷水阀开度控制信号，包括：将所述第一控制信号与所述第二控制信号相加并将相加结果进行限幅，得到所述冷水阀开度控制信号。
15、根据本公开的第四方面，提供了一种电制氢系统温度前馈控制系统，包括：温度获取模块，用于获取电制氢系统中电解槽当前的槽后温测量值以及槽前温测量值；开度控制模块，用于将所述槽后温测量值与预设的槽后温设定值之间的差值输入至pid控制器的比例单元与积分单元，以及将所述槽前温测量值输入至所述pid控制器的微分单元，得到所述电制氢系统中冷水阀的冷水阀开度控制信号。
16、根据本公开的第五方面，提供了一种电制氢系统温度前馈控制装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述第一方面或第二方面的方法。
17、根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述第一方面或第二方面的方法。
18、根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述第一方面或第二方面的方法。
19、根据本公开的各方面，通过引入电解槽的当前电解电流来确定冷水阀开度控制信号，相当于在槽后温反馈控制的基础上，增加电流前馈控制环节，这样在电解电流突变时能使冷水阀的快速响应，从而减小温度控制延时，降低槽后温超调，提高温度控制的稳定性，降低温度波动导致的电解效率损失。本公开实施例可用于有变负载运行需求的碱性电制氢设备，能够有效改善针对电解槽的温度控制动态性能、提高低负载时电解效率。
20、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
1.一种电制氢系统温度前馈控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述槽温差稳态值与所述槽温差测量值，确定第一控制信号，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号，包括：
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据预设的槽后温设定值与所述槽后温测量值，确定第二控制信号，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前电解电流，确定所述当前电解电流对应的槽温差稳态值，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一控制信号与所述第二控制信号，确定所述电制氢系统中冷水阀的冷水阀开度控制信号，包括：
7.一种电制氢系统温度前馈控制方法，其特征在于，包括：
8.一种电制氢系统温度前馈控制系统，其特征在于，包括：
9.一种电制氢系统温度前馈控制系统，其特征在于，包括：
10.一种电制氢系统温度前馈控制装置，其特征在于，包括：
11.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法，或，实现权利要求7所述的方法。
