Patent DE-202018006783-U1 (DE)
Title: Planungsvorrichtung für die Wasserstoffproduktion und Programm
IPC: G06Q50/06
Filed: 2018-09-20
Abstract: Planungsvorrichtung (100), die so konfiguriert ist, dass sie einen Betriebsplan zur Steuerung einer Elektrolysevorrichtung (1000) erzeugt, wobei die Planungsvorrichtung (100) umfasst:
 eine erste Modellerzeugungseinheit (110), die so konfiguriert ist, dass sie ein Elektrizitätspreis-Vorhersagemodell erzeugt, das einen Verlauf einer Elektrizität in einer ersten Periode in einer Zielperiode auf der Grundlage eines Wertes eines ersten Faktors, der in einer zweiten Periode vor der ersten Periode verfügbar ist, vorhersagt, wobei der erste Faktor mindestens eines der folgenden Elemente umfasst: eine Strombedarfsmenge, eine Stromversorgungsmenge, eine regenerierte Energieerzeugungsmenge, einen vorhergesagten Wert der regenerierten Energieerzeugungsmenge und Wetterinformationen;
 eine erste Modellaktualisierungseinheit (120), die so konfiguriert ist, dass sie das Elektrizitätspreis-Vorhersagemodell durch Lernen aktualisiert,
 eine Elektrizitätspreis-Vorhersageeinheit (130), die so konfiguriert ist, dass sie einen Verlauf eines zukünftigen Elektrizitätspreises unter Verwendung des Elektrizitätspreis-Vorhersagemodells vorhersagt, das einen Verlauf eines Elektrizitätspreises in einer Zielperiode auf der Grundlage eines Wertes eines ersten Faktors vorhersagt, der vor der Zielperiode verfügbar ist, indem die Information des ersten Faktors in der Periode bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor einer Periode, für die der Elektrizitätspreis vorhergesagt werden soll, auf das Elektrizitätspreis-Vorhersagemodell angewendet wird;
 eine zweite Modellerzeugungseinheit (210), die so konfiguriert ist, dass sie ein Betriebsplanerzeugungsmodell auf der Grundlage eines Wertes eines ersten Faktors und eines zweiten Faktors, der in der zweiten Periode verfügbar ist, erzeugt, wobei der zweite Faktor mindestens eines der folgenden Elemente enthält: Betriebsdaten der Elektrolysevorrichtung (1000), eine Wasserstoffspeichermenge der Elektrolysevorrichtung (1000) vor der Zielperiode und virtuelle Daten, die aus einem physikalischen Modell der Elektrolysevorrichtung (1000) berechnet werden; und
 wobei die zweite Modellerzeugungseinheit (210) ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Periode von M Tagen in der zweiten Periode als eine virtuelle Vorhersageperiode festlegt und Reinforced learning durchführt, so dass
 (a) ein Fehler minimiert wird zwischen einem Vorhersageergebnis einer Betriebsaktion in der Vorhersageperiode auf der Grundlage von Werten des ersten Faktors und des zweiten Faktors in der Periode vor der Vorhersageperiode in der zweiten Periode und tatsächlichen Daten oder virtuellen Daten in der Vorhersageperiode und
 (b) die Kosten für die Wasserstofferzeugung unter Einhaltung der Bedingungen gesenkt werden:
 (i) ein Schwankungsbereich einer Wasserstoffspeichermenge ist ein Bereich von 0 bis zu einer maximalen Speichermenge (erste Bedingung),
 (ii) die von der Elektrolysevorrichtung (1000) erzeugte und gelieferte Wasserstoffmenge erfüllt einen vorbestimmten Versorgungsplan (zweite Bedingung), und
 (iii) das Elektrolysegerät (1000) wird durch Auswahl einer Zeitzone betrieben, in der die Stromkosten niedrig sind (dritte Bedingung);
 eine zweite Modellaktualisierungseinheit (220), die so konfiguriert ist, dass sie das Betriebsplan-Erzeugungsmodell durch Lernen auf der Grundlage eines Wertes des zweiten Faktors in einer vergangenen Periode, eines Verlaufs eines Elektrizitätspreises oder eines Vorhersageergebnisses des Verlaufs des Elektrizitätspreises nach der vergangenen Periode und eines idealen Betriebsplans der Elektrolysevorrichtung (1000) nach der vergangenen Periode aktualisiert;
 eine Betriebsplan-Erzeugungseinheit (50), die eine erste Betriebsplan-Erzeugungseinheit (230) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie einen Betriebsplan der elektrolytischen Vorrichtung (1000) in der ersten Periode unter Verwendung des aktualisierten Betriebsplan-Erzeugungsmodells, eines Vorhersageergebnisses des Elektrizitätspreises des Elektrizitätspreisesn-Vorhersageeinheit (130) und einen Wert des ersten Faktors erzeugt, wobei der Betriebsplan eine Periode, in der die Elektrolysevorrichtung (1000) veranlasst wird, in der ersten Periode zu arbeiten, und eine weitere Periode, in der die Elektrolysevorrichtung (1000) veranlasst wird, in der ersten Periode nicht zu arbeiten, umfasst;
 die Betriebsplan-Erzeugungseinheit (50) ist ferner so konfiguriert, dass sie den Betriebsplan an eine Steuereinheit (60) liefert, und
 die Steuereinheit (60) so konfiguriert ist, dass sie die Elektrolysevorrichtung (1000) gemäß dem Betriebsplan steuert, wobei der Betriebsplan eine Tabelle oder Daten ist, die eine Betriebsrate der Elektrolysevorrichtung (1000) für jede Zeitzone festlegen.