一种基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112531749A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011398591.4(22)申请日2020.12.04(71)申请人吉林大学地址130000吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人金英爱田丛王震坤蒋志鹏(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理有限公司11369代理人刘小娇(51)Int.Cl.H02J3/28(2006.01)H02J3/38(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称一种基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统及控制方法(57)摘要本发明公开一种基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统，包括：风电系统和光电系统的输出端均并入电网；蓄电池，其输入端与风电系统和光电系统的输出端相连接，输出端并入电网；氢储能系统，其与风电系统和光电系统的输出端相连接；燃料电池与氢储能系统相连接；电蓄热锅炉，其与燃料电池、风电系统的输出端、光电系统的输出端和蓄电池的输出端相连接；其中，风电系统的输出端和光电系统的输出端可选择的与蓄电池、氢储能系统、电蓄热锅炉和电网相连接。本发明还公开了两种基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统的控制方法，根据日间和夜间的不同用电需求分别进行控制，避免能源浪费。CN112531749ACN112531749A权利要求书1/3页1.一种基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统，其特征在于，包括：风电系统，其将风能转换为电能，所述风电系统的输出端并入电网；以及光电系统，其将太阳能转换为电能，所述光电系统的输出端并入电网；蓄电池，其输入端与所述风电系统和光电系统的输出端相连接，输出端并入电网；氢储能系统，其与所述风电系统和光电系统的输出端相连接；燃料电池，其与所述氢储能系统相连接；电蓄热锅炉，其与所述燃料电池、风电系统的输出端、光电系统的输出端和蓄电池的输出端相连接，用于电采暖；其中，所述风电系统和光电系统组成风光发电系统，所述风电系统的输出端和光电系统的输出端可选择的与所述蓄电池、氢储能系统、电蓄热锅炉和电网相连接。2.如权利要求1所述的基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统，其特征在于，所述风电系统包括：风力发电机组；风机控制器，其与所述风力发电机组相连接，用于调整流量和压力；第一逆变器，其输入端与所述风机控制器相连接，输出端与蓄电池、氢储能系统、电蓄热锅炉和电网相连接。3.如权利要求2所述的基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统，其特征在于，所述光电系统包括：光伏电池；光伏控制器，其与所述光伏电池相连接，用于控制所述光伏电池的放电；第二逆变器，其输入端与所述光伏控制器相连接，输出端与蓄电池、氢储能系统、电蓄热锅炉和电网相连接。4.如权利要求3所述的基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统，其特征在于，所述氢储能系统包括：制氢设备，其同时与所述第一逆变器的输出端和第二逆变器的输出端相连接；储氢罐，其同时与所述制氢设备和燃料电池相连接。5.一种基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统的控制方法，使用如权利要求1‑4任意一项所述的基于慢动态响应的离网型风光氢热储系统，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、获取风电系统的输出功率、光电系统的输出功率和用电负荷需求功率；步骤二、若PPV+PWT＜Pload，SOC＞35％，且PPV+PWT+Pbattry≥Pload时，则风光发电系统和蓄电池同时放电；若PPV+PWT＜Pload，SOC＞35％，且PPV+PWT+Pbattry＜Pload时，则风光发电系统、蓄电池和燃料电池同时放电，若仍不满足用电负荷需求功率，则需要电网购电；若PPV+PWT＜Pload，30％＜SOC≤35％，则风光发电系统、蓄电池和燃料电池同时放电，若仍不满足用电负荷需求功率，则需要电网购电；若PPV+PWT＜Pload，且SOC≤30％时，则蓄电池停止放电，燃料电池启动的同时从电网购电；若PPV+PWT＝Pload，则储能系统不介入，风光发电系统直接并入电网；若PPV+PWT＞Pload，SOC≥85％，PPV+PWT≥Pload+PH2，m/m总≥95％，且Qt＜Qmax时，则风2CN112531749A权利要求书2/3页光发电系统满足用电需求以外的电量通过电蓄热锅炉蓄热，直至Qt≥Qmax时，则储氢罐中的氢气能够导出；若PPV+PWT＞Pload，SOC≥85％，PPV+PWT≥Pload+PH2，且m/m总＜95％时，则风光发电系统满足用电需求以外的电量通过制氢设备进行电解制氢；若Pload＜PPV+PWT＜Pload+PH2，SOC≥85％，且Qt＜Qmax时，则风光发电系统满足用电需求以外的电量通过电蓄热锅炉蓄热，直至Qt≥Qmax时，则储氢罐中的氢气能够导出；若PPV