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龙图腾网获悉国网上海综合能源服务有限公司;国网上海市电力公司申请的专利基于数字孪生-强化学习的电氢系统安全域动态调控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：CN120579469B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202511080677.5，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权基于数字孪生-强化学习的电氢系统安全域动态调控方法是由窦真兰;张春雁;张一彦;贺静;朱洪志;雷兴;王勇;韩冬;刘华南设计研发完成，并于2025-08-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字孪生-强化学习的电氢系统安全域动态调控方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于数字孪生‑强化学习的电氢系统安全域动态调控方法，属于电网安全运行领域，包括以下步骤：S1、构建包含新能源发电、电解槽、储氢罐的多能流耦合模型；S2、采用连续小波变换与自回归移动平均模型结合的方法，分解新能源原始出力序列，构成时频特征；S3、考虑时空耦合的状态空间建模；S4、基于数字孪生的动态安全域生成；S5、构建多目标奖励函数，并以动态安全域为约束进行求解；S6、闭环验证与模型进化。采用上述基于数字孪生‑强化学习的电氢系统安全域动态调控方法，实现电氢系统在新能源波动下的安全域动态适配与智能控制，显著提升系统运行安全性与经济性。

本发明授权基于数字孪生-强化学习的电氢系统安全域动态调控方法在权利要求书中公布了：1.基于数字孪生-强化学习的电氢系统安全域动态调控方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、构建包含新能源发电、电解槽、储氢罐的多能流耦合模型； 步骤S1具体包括以下步骤： S11、构建包含风速-电功率非线性映射模型和光-电-热耦合动态出力模型的新能源发电模型，其中风速-电功率非线性映射模型基于空气动力学叶片捕获风能原理与发电机电磁转换机制构建，通过分段多项式拟合方法，描述不同风速区间的功率特性： ； 式中，表示风力发电功率；表示实时风速；和分别表示切入风速和切出风速；、、和均表示三次多项式拟合系数；表示风力发电额定功率；表示额定风速；表示风向与叶片扫掠面夹角；表示湍流影响系数；表示湍流强度；表示或关系； 基于光伏电池PN结光电效应，采用单二极管等效电路模型描述光生伏特特性，综合考虑全局水平辐照度、组件温度对输出特性的影响，构建包含光-电-热耦合动态出力模型： ； 其中， ； ； 式中，表示光伏发电最大功率；表示最大功率点系数，且；表示经温度和光照修正后的短路电流；表示经温度修正后的开路电压；和分别表示灰尘遮挡修正系数和老化衰减因子；表示累计运行时长；和分别表示标准测试条件下的短路电流和开路电压；和分别表示短路电流温度系数和开路电压温度系数；表示光伏电池实际工作温度，且，表示光伏发电设备的环境温度，表示实际光照强度，表示标准测试条件下的光照强度，，表示空载温度系数；表示标准测试条件下的光伏电池温度； S12、基于PEM电解槽电化学机制，建立包含Nernst可逆电压、活化过电位、欧姆过电位的三电势模型： ； 其中， ； ； ； ； 式中，表示电解槽端电压；表示可逆电压；表示活化过电位；表示欧姆过电位；表示浓差过电位；表示标准吉布斯自由能；表示法拉第常数，且；表示气体常数；表示电解液温度；和分别表示氢气和氧气的分压；和分别表示氢气和氧气的参考压力；表示电荷转移系数；表示电解槽电流密度，且，表示电解槽工作电流，表示电极有效面积；表示交换电流密度；和分别表示膜电阻和接触电阻；和分别表示电解液主体和电极表面的离子浓度；表示反应转移的电子数； 结合Faraday电解定律描述产氢速率与电参数的动态关系： ； 式中，表示产氢速率；表示法拉第效率，且；表示扩散效率系数，且；和分别表示当前氢氧根离子浓度和参考氢氧根离子浓度； S13、构建储氢罐热质耦合模型； S131、基于理想气体定律，考虑氢气充放过程中的质量流入、流出，建立储氢罐内氢气摩尔数动态方程： ； 式中，表示氢气摩尔数；表示时间；和分别表示充入氢气质量流量和放出氢气质量流量；表示氢气摩尔质量，且； 结合压力-体积-温度耦合关系描述储氢状态： ； 式中，表示储氢压力；表示储氢罐体积；表示储氢罐内氢气温度； S132、考虑压缩过程生热、罐体散热及主动冷却系统作用，建立储氢罐温度动态方程，捕捉充放氢过程中的温度变化对压力特性的影响： ； 其中， ； ； ； 式中，表示储氢罐氢气质量；表示比热容；表示压缩过程产生的热量；表示散热量；表示冷却能量；和分别表示压缩机和电机效率；表示压缩机功率；表示对流换热系数；表示罐体表面积；表示储气罐的环境温度；表示斯蒂芬-玻尔兹曼常数；表示罐体表面发射率；和分别表示常规工况对流换热系数和强化冷却换热系数；表示储氢罐与冷却介质的有效换热面积；表示冷却介质入口温度；表示安全域定义的储氢罐最高允许温度； S14、构建多能流耦合关系； S141、建立新能源发电单元与电解槽之间的电能交互模型，考虑功率波动对电解槽运行参数的影响，通过直流母线电压稳定性约束实现电-氢能量转换环节的动态耦合： ； 式中，表示电解槽输入功率；表示光伏发电功率；表示电网交互功率；表示风力发电功率；表示电解槽端电压； S142、将电解槽产氢速率作为储氢罐质量流入边界条件，同时将电解槽热损耗与储氢罐压缩生热纳入统一热平衡体系，构建氢-热流双向耦合关系： ； 边界条件：； 式中，表示电解槽不可逆过电位热损耗；表示储氢罐压缩过程生热量，且；表示储氢罐自然散热量；表示冷却能量；表示产氢速率； S2、采用连续小波变换与自回归移动平均模型结合的方法，分解新能源原始出力序列，构成时频特征； S3、考虑时空耦合的状态空间建模； S4、基于数字孪生的动态安全域生成； S5、构建多目标奖励函数，并以动态安全域为约束进行求解； S6、闭环验证与模型进化。

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