TCECA-G 0310-2024 离网制氢灵活消纳与柔性化工系统开发规范

ICS01.040.71CCSG00.09团 体 标 准T/CECA-G0310—2024离网制氢灵活消纳与柔性化工系统开发规范Technicaldevelopmentspecificationsforflexibleconsumptionandflexiblechemicalsystemsofoff-gridhydrogenproduction2024-08-26发布 2024-08-27实施中 国 节 能 协 会 发 布T/CECA-G0310—2024T/CECA-G0310—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII目 次前言 III引言 IV范围 1规范性引用文件 1术语和定义 2系统构成和技术体系框架 3系统构成 3概述 3新能源发供电部分 3制氢部分 4柔性化工部分 4技术体系框架及相互关系 4概述 4系统全生命周期管理 5系统运行 5系统设计与系统运行协调关系 5全流程控制系统 5离网电力部分要求 5电解制氢部分要求 6柔性化工部分要求 7系统运行技术要求 7离网电力部分 7新能源出力多时域预测技术 7离网电力供需平衡技术 8离网电力系统调峰调频技术 8离网电力系统安全稳定运行要求 8电解制氢部分 9电解制氢系统控制技术 9电解制氢本质运行安全技术 9储氢系统动态监测与能量优化控制 9柔性化工部分 10多工况柔性化工控制参数自整定技术 10柔性化工在线调度优化决策技术 10柔性化工生产实时优化技术 11柔性工艺生产实时监测故障分析与处理技术 11全流程控制系统要求 11安全性 11协同性 12可靠性 12经济性 12评价方法 12技术体系评价 12离网电力部分 12电解制氢部分 13柔性化工部分 13全流程控制系统 13评价过程 13检测报告 13符合性认证 13设立认证机构 13认证标识 13参考文献 15前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由清华大学提出。本文件由中国节能协会归口。本文件起草单位：清华大学、清云智通（北京）科技有限公司、中国化学工程集团有限公司、四川大学、隆基绿能科技股份有限公司、内蒙古龙源新能源发展有限公司、厚普清洁能源集团工程技术有限公司、中国标准化研究院、北京亿通氢能与燃料电池技术创新研究院、中煤信息技术（北京）有限公司、中能建氢能源有限公司、北京能源国际控股有限公司、吉林电力股份有限公司、中国中煤能源集团有限公司、国能数智科技开发（北京）有限公司、天际智控技术（苏州）有限公司、内蒙古科技大学、华东理工大学、华陆工程科技有限责任公司、中国成达工程有限公司、内蒙古电力勘测设计院有限责任公司、清华四川能源互联网研究院、中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司、北京大学、海德氢能源科技（江苏）有限公司、天津市电池行业协会、天津科杰机电科技有限公司。本文件主要起草人：黄德先、张志强、陈曦、吉旭、宗建芳、王健、邱一苇、周锐、马明水、张吉、李庚达、董碧军、李锦东、王雪、王喜升、唐城、李京光、梁宁川、徐云龙、王旋、何适、胡纹溪、姚蔚利、洪苗、邢少妹、孙晨、鲍威、张智羽、余亚东、李陆星、张镇、周芳、韩晓亮、肖伟、蒋成、刘刚、王笑楠、张川、姚昌晟、杨志刚、王欣、张黎雯、王华明、张天琦、邱议、刘喆轩、萨仁高娃。本文件为首次发布。引 言在全球能源结构转型和低碳经济发展的大背景下，可再生能源中风光发电规模逐步扩大，这种波动性、间歇性、不确定性的电力消纳会造成极大的冲击。利用可再生能源中风光发电电解水制取“绿本文件的制定原因是风光发电离网制氢可减少对传统电网的依赖，利用海上风电、陆上大型风光基地等新能源资源进行制氢，从而实现能量的高效转化和储存。在实际推进过程中，需要解决可再生能源中风光发电稳定性、电解槽技术、系统集成度和可靠性、基础设施配套缺乏、政策引导和市场机制保障以及安全标准和技术规范等多重难题。本文件的制定目的在于为风光发电离网制氢灵活消纳的柔性化工系统涉及的技术开发提供参考。通过提供具体的规范，包括系统构成、系统设计和运行技术要求等内容，以指导柔性化工系统的设计和制造。通过标准制定和实施，进一步推动离网制氢技术的规模化和商业化应用，确保其在实际操作中的可行性和安全性。本文件的作用包括三个方面：优化能源管理和调度，通过离网制氢系统，可实现电能和氢能的有效管理和调度，提高能源利用效率；降低投资和运营成本，利用离网制氢系统可降低并网投资成本和电解水制氢的总体成本，提升经济效益；通过自动化、信息技术和化工生产等技术手段的柔性化工生产化工生成的灵活性、适用性，提高能源利用效率；推动技术创新和产业发展。T/CECA-G0310—2024T/CECA-G0310—2024PAGEPAGE10网制氢灵活消纳与柔性化工系统技术开发规范范围本文件规定了离网制氢灵活消纳与柔性化工系统设计和系统运行技术要求及评价方法。本文件适用于离网制氢灵活消纳与柔性化工系统涉及的技术开发活动。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T150.11部分：通用要求GB/T150.22部分：材料GB/T150.33部分：设计GB/T156标准电压GB/T13458合成氨工业水污染物排放标准GB/T19774水电解制氢系统技术要求GB/T19963.1风电场接入电力系统技术规定第1部分：陆上风电GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T20720（所有部分）企业控制系统集成GB/T25382离网型风光互补发电系统运行验收规范GB/T29544离网型风光互补发电系统安全要求GB/T29729氢系统安全的基本要求GB/T31464电网运行准则GB/T36547电化学储能系统接入电网技术规定GB/T3699437563压力型水电解制氢系统安全要求GB/T38899化工行业能源管理体系实施指南GB/T40607调度侧风电或光伏功率预测系统技术要求GB/T42288电化学储能电站安全规程GB/T42457工业自动化和控制系统信息安全产品安全开发生命周期要求GB50160石油化工企业设计防火标准GB51048电化学储能电站设计规范DL/T5003电力系统调度自动化设计规程HG/T4175 化工装置仪表供电系统通用技术要求HG20546 化工装置设备布置设计规定HG/T20549化工装置管道布置设计规定HG20557 工艺系统设计管理规定HG20558 工艺系统设计文件内容的规定HG20559 管道仪表流程图设计规定HG20571 化工企业安全卫生设计规定JB/T5903 水电解制氢设备SH/T3082 石油化工仪表供电设计规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。新能源newenergy为减少温室气体排放而开发利用的各种形式的能源。注：新能源通常包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和核聚变能等清洁能源，其中风能和太阳能已获得广泛利用，其特点是获取便利，存在不可控的随机性、波动性和间歇性。[来源：GB/T31464-2022，3.1.10]离网off-grid不依赖于公共电网，完全采用区域或分户独立发电、供电的发用电运行模式。离网制氢off-gridhydrogenproduction利用离网（3.2）电力系统电解水生产氢气。灵活消纳flexibleconsumption通过储能、制氢、储氢、用氢等多种手段灵活转化新能源所发电力的技术或运行模式，有效管理和利用各种电力资源应对电力供应和需求波动的能力。柔性化工工艺flexiblechemicalprocess结合自动化技术、信息技术和化工生产技术，在一定空间和一定时间范围内非稳态运行，具备适应不同新能源波动性（3.6）的灵活化工生产过程与方法。波动性volatility由于外部条件（如太阳能、风能等资源）不稳定导致的发电功率在短时间内的快速变化。间歇性intermittence电功不能连续稳定输出的状态。不确定性uncertainty电功输出不可预测的变化。电解制氢系统electrolytichydrogenproductionsystem由单个或多个电解槽并联形成的电解水制氢功能的有机整体。注：电解制氢系统不包含电力系统。出力electricalpoweroutput新能源资源发电产生的电力输出。系统构成和技术体系框架系统构成概述离网制氢灵活消纳的柔性化工系统构成涵盖新能源发电部分、制氢部分和柔性化工部分，可视为“电-氢-化工”的结构体系。新能源发供电部分新能源发供电部分，即电力部分包含源（发电、网（输电、荷（用电）和储（储能）的多向协同和灵活互动。由于新能源风力发电、太阳能发电等存在波动性、间歇性、随机性，电力部分需采取储能技术为下游制氢部分和柔性化工部分提供相对可靠电力供应。为优化储能系统规模、储能系统充15min24h各时间尺度下新能源的出力预测技术、供需平衡技术。其中，储能部分应具备保证系统功率实时平衡的能力，同时可提供构网支撑能力维持系统安全运行。为适应离网新能源不稳定的特性，储能系统应具备以下几个功能：提供频率和电压的参考和暂态支撑；平滑间歇性电源功率波动；增加备用容量，提高电网安全稳定性和供电质量。同时储能还应具备构成微网的能力，实现微网内部电力平衡，为负荷提供平稳电力，提高用电可靠性。制氢部分制氢部分，一般为由不同类型、不同规格、不同运行性能电解设备、分离纯化设备、储氢设备、公用工程等构成的电解水制氢系统。为适应离网新能源系统规模，电解制氢系统需具备动态负荷调整能力，冷、热状态下的快速启停能力，以及与离网新能源供电系统15min的电功平衡能力。储氢部分应具备足够的储备缓冲能力，满足低风光出力时段下游柔性化工部分低负荷或安全用氢的需求，在高风光出力时段具备缓存氢气的能力并平抑氢气波动。柔性化工部分传统的化工工艺装置具有“安全、稳定、长周期、满负荷、最优化”的生产运行特点。面对新能源不确定特性的柔性化工装置设计，具备宽范围、高频次、高速率、高适应性的负荷调整能力，确保装置满足新能源出力特性下的运行要求。为此需广泛采用“电、氢、化工”协同的先进运行技术体系，满足装置经济性和安全性要求。技术体系框架及相互关系概述技术体系框架，包含系统设计要求和系统运行技术。整体结构如图1所示。应做到系统设计要求与运行技术相协同。设计包括适应离网制氢技术要求的电力设计、离网电解制氢设计和柔性化工设计。系统运行技术为针对上述三个部分的系统一体化运行相关技术。图1技术体系框架示意图系统全生命周期管理系统全生命周期管理分为五个部分，包括需求分析、系统设计、系统集成、系统评估和系统实施。系统运行

图2全生命周期管理框架图系统的一体化控制技术，是指通过集成各个子系统和模块，实现整个系统的协调、优化和智能控制。系统应对新能源的波动性，保证系统的稳定性和高效运行。系统设计与系统运行协调关系系统设计应充分考虑系统的运行方式及潜在运行工况，各装置容量应做冗余设计，满足极端工况下系统可靠运行要求。全流程控制系统全流程控制系统由控制系统架构、控制流程、安全与优化、信息交互等模块构成，负责离网电力系统、制氢、化工合成等全流程的能量流、物质流、信息流管理，确保系统的高效运行和可靠供氢。离网电力部分要求适应离网制氢技术要求的电力设计应包括GB/T42731-2023所规定的风光发电规模、场站接入方式、电压等级等电力系统设计内容，应重点关注风光电源、储能容量、网架结构的设计，兼顾离网电力系统的安全性与经济性。新能源离网电力部分设计可参考GB/T19963.1、GB/T19964、GB/T36994的设计原则，同时宜考虑以下要求：一体化考虑储能系统规模大小，综合考虑电力后端储氢设施容量及“电储氢+”系统控制策略，结合市场储电、储氢设备价格，合理配置储能系统容量，整体离网系统应满足新能源综合利用率满足指标，并保证经济性要求。储能装置及储能站技术要求可参照GB/T36547、GB51048、GB/T42288设15%，并全部或部分具备构网能力，维持发电、负荷波动条件下系统频率、电压稳定，满足化工部分安全停机时长要求；充分考虑各区域风电出力、光伏出力的特性，在资源条件允许的情况下充分利用风光互补特性，提升供电稳定性，并采取相应措施满足电能质量要求；GB/T38899、SH/T3082、HG/T4175要求，在设计过程中充分考虑应急供电系统，确保后续化工系统安全、可控运行；GB/T156要求设计，并保证不同运行工况下的电压供电安全；离网系统中电力网络在计及电源、储能、无功补偿装置的短路电流支撑能力后，短路容量应满足电源、制氢负荷正常接入运行；电力网络可设计为单一互联电力系统、多个独立电力系统及多能互补耦合系统，设计方案应根据现场条件确定；应该综合考虑经济、稳定原则，在源侧、负荷侧母线配置无功补偿装置或采用具备无功调节能力的电子电力器件；应根据电解制氢、柔性化工设备工作特性及负荷调整能力，配置对应的继电保护装置；充分论证不同电源技术对于系统柔性生产的必要性、可行性与经济性，在保证安全经济的条件下选择最适应新能源离网制氢系统的电源。电解制氢部分要求水电解制氢系统设计应符合GB/T19774、GB/T20720和GB/T42457的技术要求，并满足以下要求：电解制氢系统生产负荷应适应新能源电力特性，具备高电压/30%~110%1%额定负载/s，实现灵活调度的生产模式；电解制氢系统设计应结合环境考虑，有效应对部分地区冬季严寒天气，如采取必要的保温或伴热措施，使电解制氢系统尽量以热启动方式开机。根据工艺流程、设备性能选择最优的系统方案；设计时，应充分考虑电解系统运行情况，满足安全设计原则，保证制氢系统的安全性，尤其应注意制氢系统低负荷运行时的氧中氢含量问题，保证氢气含量在安全范围内；氧气侧应确保安全排放设计，具备利用条件的可建设气体储罐满足就地利用缓冲和转运利用储GB/T150.1、GB/T150.2、GB/T150.3;可考虑多氢源容纳方案及系统稳定性，如生物质制氢等，增强氢气供应稳定性；宜考虑制氢部分与柔性化工部分配套公用工程整体设计，并满足制氢工段与化工合成工段的快速负荷调整的要求；JB/T5903；电解系统各电解槽容量配比应综合考虑电力部分年出力曲线与微网稳定性，论证“基荷加变负荷”体系可行性与经济性。柔性化工部分要求针对柔性化工系统设计，应开发柔性化工工艺包。柔性化工系统设计应满足常用传统化工工艺设计标准，如GB13458、GB50160、HG20557、HG20558、HG20559、HG20571、HG/T20549和HG20546，且同时满足以下要求：具备宽范围的负荷调整能力，满足装置变负荷速率要求；采取特定热备工艺设计，极端无风无光情况下，可在小时级别实现快速启停；设计时，宜充分考虑压力容器的设备操作疲劳边界，遵循疲劳设计原则，提升柔性化工系统安全性；在设计上与电解制氢部分联动，考虑消纳副产物氧气需求；GB/T150.1、GB/T150.2、GB/T150.3，应对电力负载波动与化工合成负载波动的调节间隙，实现化工相关系统间的缓冲解耦，平抑原料气流量冲击，在安全前提下实现功率快速调节；合成气、原料气压缩机选型应结合新能源出力情况、微网稳定性、化工设备运行下限及控制策略综合考虑，对离心机、往复机等不同种压缩机进行比选论证，完成经济性与柔性间的平衡；产物存储能力设计应综合考虑生产能力及消纳地点、方式与途径，在经济安全的条件下实现生产与消纳间的动态平衡；控制策略和调节手段应能适应柔性生产的需求，其控制逻辑、调节速率和范围在一定程度上应能匹配新能源出力波动导致的氢气产量变化而造成的负荷波动；在设计上应考虑模块化设计，增强系统通用性、兼容性和可拓展性；在设计上应考虑高效能源管理，实现装置可持续性。系统运行技术要求离网电力部分离网电力系统的运行应充分在风力发电场站、光伏发电场站和储能场站之间协调，确保各装置在运行期间满足安全要求。电力部分的运行需满足离网制氢系统的长期电力电量平衡要求，满足离网电力系统的电压、频率波动范围不超过允许范围和不触发保护，向电解制氢部分提供可靠电力供应。新能源出力多时域预测技术新能源出力多时域预测技术评价可参考GB/T40607，同时满足：标准化数据传输，与一体化调度决策控制系统实现数据联通；形成预测历史数据库并可据此进行自优化；15min24h（日前）内的风光出力情况；d)具备灵活性和可扩展性，能够适应不同地区、不同气候条件下的新能源预测需求。离网电力供需平衡技术离网电力供需平衡技术，通过储能管理及实时调度实现离网电力系统的电力分配与传输。调度自动化系统实现可参考DL/T5003。离网电力系统，应保证给下游制氢系统供应稳定可靠的电力。离网电力供需平衡技术应达到以下要求：离网电力系统具备负载适应性，响应时间短、过载能力强、有效的波动和纹波的控制；离网制氢灵活消纳的柔性化工系统中，极端情况下，若只在电力调度侧无法实现供需平衡，应具备调整负荷侧用电功率的指令计算和下发功能，可通过指令调整负荷侧用电功率，通过一体化控制GB/T29544、GB/T25382前提下，优先保障化工装置最低安全运行负荷，若无法达到最低安全运行负荷，需要对化工装置进行停车或热备；48h10次。允许缺电或电力侧故障情况下离网系统失电，但应具备自主黑启动能力。通过调度储能设备、应急电源，满足化工装置紧急停车需要；为实现上述要求，离网制氢灵活消纳的柔性化工系统应配置能量管理系统，其功能应包括长期生产计划功能、日前/日内生产计划功能、实时能量平衡调节及控制功能、故障应急处理程序、黑启动程序、功能等。离网电力系统调峰调频技术调峰调频技术在电力系统负荷波动期间，通过综合调度发电设备和储能系统来满足变化的用电需求，以确保电力系统足够弹性。应确保有功功率实时平衡控制，负荷输出指令跟踪，维持频率变化在50Hz±2.5Hz以内。考虑多场景、多地域、多时域下的多能互补，保证经济性条件下分析储电、储热、燃氢发电、抽水蓄能等多种储能调峰方式可行性。有功平衡同时，电解水制氢场站应具备就地动态实时无功电压平衡控制能力，具备调动系统内可用无功出力资源，保证系统无功实时平衡、优化电压分布节点电压维持在0.9p.u.~1.1p.u.、保证系统电压安全性、减少无功功率流动、降低网损不高于可再生出力的5%，提高系统运行经济性的能力。离网电力系统安全稳定运行要求离网电力系统安全运行应满足以下要求：离网电力系统在正常负荷调度波动、电源出力波动和调整有功/无功潮流时，均不应发生自发振荡；离网电力系统在风光的基础上，可兼容水电、燃气电、柴电等不同类型的能源，合理配置不同类型能源的装机规模和布局，具备协调不同类型能源出力的能力，保障离网系统的安全稳定运行；离网电力系统中任意设备或器件发生单一故障时，应能保持系统安全稳定运行；离网系统应有足够的备用容量，以保障系统运行的稳定性，维持系统频率、电压的正常水平，备用容量应分配合理，并有必要的调节手段；离网电力系统发生故障时，必须有预定的措施，防止事故范围扩大。电解制氢部分电解制氢系统控制技术电解制氢系统控制技术应实现以下要求：实现协同控制，通过集中的控制策略协调多个电解槽的运行，同时允许各电解槽根据自身状态进行自主调整；系统控制技术应具备一定的灵活性，以适应不同规模和类型的电解制氢单元的集成，同时支持新技术的快速集成和更新；保障网络通信的可靠性和安全性，系统中的各个单元需要能够通过网络实时通信，以实现数据共享和协同控制；根据实时电力供应，动态调整电解槽的负荷分配，确保电解槽在最佳状态下运行；实时监控电解制氢系统的运行状态，及时检测和处理故障，保障系统稳定性和安全性；通过优化控制策略，降低电解槽的能耗，提高整体能效，减少运行成本；系统控制应具有较强兼容性，以适应多厂家电解制氢设备配置。电解制氢本质运行安全技术电解制氢本质运行安全技术，应提供电解水制氢系统定制化开发的全流程安全保障。电解制氢本质运行安全技术应满足以下要求：确保氢气的处理、储存和排放符合GB/T29729、GB/T37563等相关安全标准，防止氢气泄漏、积聚或不当排放，以减少爆炸的风险；根据电解水工艺特性，使用氧中氢监测仪器，以及软测量仪表，实现气体杂质在线精准测量，严格控制气液分离装置出口氧中氢含量低于2%；宜设置处理副产氧气系统，确保本质安全；电解槽及相关设备的设计应符合工程安全标准，包括耐高温、耐腐蚀等特性，设备的结构和材料选择应能承受高压电解和化学反应的环境；对电解液应有安全措施，防止发生电解液喷出、漏液等问题，减少人员及设备损伤的风险；安装并运行安全监测系统，实时监测关键参数如电流、电压、温度和压力等，以及气体浓度和泄漏情况；严格管理和控制涉及的危险物质，如氢气和腐蚀性电解液，采取适当的应急处置措施，制定完善的应急响应和事故处理流程，防止事故发生和扩大。储氢系统动态监测与能量优化控制为提高储氢系统效率和稳定性，需要对储氢系统中各个组件和运行参数进行实时监测、分析和优化调整、减少储氢系统能量消耗。储氢系统动态监测与能量优化控制，应达到以下要求：根据监测结果和系统性能，实时调整控制策略，以适应外部环境和系统变化，保持系统的优化运行状态；根据实时能源供应情况和负荷需求，智能地调整储氢系统的运行模式和参数设置，以实现动态的能量平衡；d）储氢系统应考虑多种不同氢源混合导致的安全风险，可设置多类型储氢方案，减少储氢过程安全风险；e)储氢系统的设计和运行调度应考虑疲劳退化；f）储氢系统应结合下游应用考虑放氢的设计要求和保障措施；g)储氢系统进出口压力应与前后端设备需求压力相匹配。柔性化工部分多工况柔性化工控制参数自整定技术多种操作工况下，通过灵活的控制参数调整，使系统在不同工况下能够自动优化运行性能。该技术涉及自适应（自整定）和智能控制策略，以应对系统在不同工作条件下的变化。该技术应达到以下要求：应考虑系统在不同操作工况下的特性和要求，确保控制策略在不同环境下能够适应性地调整参数；利用系统模型，通过在线辨识技术实时更新系统的数学模型，以适应系统在稳态、动态、暂态工况条件下的安全运营；引入自适应控制算法，通过实时学习和调整控制参数，以优化控制性能，确保系统在各种操作工况下的稳定性和效率；在控制算法中考虑鲁棒性，使其对系统参数变化或外部干扰具有较强的适应性和抗干扰能力；根据不同工况下的性能指标，设计优化算法，自动调整控制参数，以实现在各种操作工况下的最佳性能。柔性化工在线调度优化决策技术通过灵活的在线调度和优化决策技术，实现生产过程的柔性化和高效化。结合实时数据监测、先进优化算法和决策支持系统，适应复杂多变的生产条件和需求变化。该技术应达到以下要求：柔性调度算法，能够根据前端风光条件和制氢负荷的变化，调整生产计划和调度方案，以适应不同的需求和条件；建立生产优化决策支持系统，结合装置加工能力、运行状况及负荷情况，为生产计划和调度提供决策支持；支持多目标决策。考虑多个生产运营指标，如产品市场需求、销售价格、生产成本、生产交付能力、运营成本、绿色收益等，综合多个生产运营指标成本进行多目标优化，支持3种以上多目标优化算法，使得决策更全面、平衡；d）柔性化工生产实时优化技术柔性工艺生产实时优化应关注多个工况下的最优生产条件，同时进行多因素、多目标优化，寻找最优的工艺操作点集，并根据装置实时状态进行迭代，达到实时优化的目的。该技术应达到以下要求：DB21/T3869的要求，建立系统的模拟仿真模型或数字孪生系统，评测不同参数和操作对生产性能的影响；从复杂的生产环境中提供高效的生产优化目标，为控制系统提供最佳的目标操作参数或调整逻辑；应优化能耗，通过调整生产参数、设备运行模式等手段，提高能源利用效率；d）柔性化工装置需要考虑在电力输入波动情况下，装置参数调节不畅或随动性不足所引发的调控问题。柔性工艺生产实时监测故障分析与处理技术柔性工艺生产实时监测故障处理分析技术应对一体化系统进行全方位实时监测，同时关注环境因素与装置内部因素变化并分析，及时有效处理突发性故障，保证系统稳定运行：与一体化系统监管平台或数字孪生系统结合，实现对生产过程各影响因素的实时监控，并根据各因素量化信息进行故障分析；故障检测处理技术应可自动快速可靠处理简单系统故障并恢复，对于多级复杂故障也应具备一定处理能力；建立故障信息数据库，故障多发点进行突出显示；建立标准化安全环保应急处理程序，与故障监控和分析系统联动，确保工艺和系统安全。全流程控制系统要求安全性为保证整个系统的安全性，全流程控制系统应具备以下功能：满足离网电力部分在正常运行时电压、频率在允许的范围内变化，故障情况下应具备应急处理能力，应制定极端工况下的应对措施，确保系统运行安全；过程监测与数据采集功能，实时监测关键参数，如电流、电压、温度和压力等，确保在安全范围内运行；实施故障诊断功能，自动或半自动检测设备运行状态，提前发现潜在问题并计划维护措施，减少停工时间和维修成本；设计直观的操作界面，显示实时数据和系统状态，操作人员可以及时调整和响应。配备声光报警系统，警示操作人员系统异常或危险情况；与安全系统集成，实现过程异常时的快速响应和/或自动紧急停机，防止事故进一步扩大。协同性离网电力部分与电解制氢部分、柔性化工部分相互协调，根据风光发电预测信息对其进行协调调度，以实现风光资源的最大化利用。全流程控制系统的协同要求包括：各个子系统和模块应能有效集成，确保数据和指令的无缝传递和互操作性；系统应具备快速响应和实时数据处理能力，及时监测和调整生产过程中的各种参数和状态；全流程控制系统应实现一体化管理，即通过统一的平台或控制中心进行整体调度和管理；系统应具备较好的可扩展性，能够根据生产需求和技术进步进行灵活扩展和升级。可靠性全流程控制系统的可靠性要求包括：GB/T19963.1、GB/T19964所规定的故障穿越能力，以及应对极端工况的处理措施，保障电力可靠供应；系统中使用的各种仪器、仪表及关键设备应具备高可靠性和抗疲劳性能，能长时间稳定工作并在恶劣环境下正常运行；控制系统本身应具备良好的稳定性，在各种工作条件下保持稳定的控制性能；系统应具备一定的故障容错能力，在部分模块或设备故障时能够保持基本功能和生产能力。经济性全流程控制系统的经济性包括：应最大化利用风光发电资源，最优化设计电力网架、储能、储氢及电解制氢装置容量，降低离网制氢系统电力部分的投资和运行成本，提升一体化工程的经济性；系统的设计和采购成