[發明專利]多能互補配電系統及其能量管理方法和裝置

有效

• 申請號: 201710619199.X
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107404125B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 馬溪原;雷金勇;李鵬;郭曉斌;周長城;胡洋;練依情;趙卓立
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00;H02J3/14;H02J3/46
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳金普

1.一種多能互補配電系統的能量管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

在間歇式分布式電源的輸出功率大于負荷功率時，獲取與間歇式分布式電源連接的配電系統的電網參數；所述電網參數包括電網電壓和電網電流；

根據所述電網參數中的電網電壓和電網電流以及預設的參數閾值，生成第一指令，根據所述第一指令控制所述配電系統中的電轉氫氣裝置開啟；其中，所述電轉氫氣裝置將電能轉換為氫氣輸出；

在確定氫儲存裝置當前已儲滿氫氣時，啟動所述配電系統中的電轉甲烷裝置開啟，并將其轉換的甲烷輸入天然氣網絡；所述氫儲存裝置用于存儲所述電轉氫氣裝置輸出的氫氣；

在確定所述氫儲存裝置當前未儲滿氫氣，以及所述氫氣的輸出流量達設定的上限值時，生成第二指令，根據所述第二指令控制所述配電系統中的電轉甲烷裝置開啟，并將其轉換的甲烷輸入天然氣網絡。

2.根據權利要求1所述的多能互補配電系統的能量管理方法，其特征在于，所述電網參數包括電網母線電壓和電網線路電流；

所述根據所述電網參數以及預設的參數閾值，生成第一指令，包括：

若所述線路電流大于線路電流閾值上限，和/或，當所述母線電壓大于母線電壓閾值上限，生成所述第一指令。

3.根據權利要求2所述的多能互補配電系統的能量管理方法，其特征在于，根據所述第二指令控制所述配電系統中的電轉甲烷裝置開啟，并將其轉換的甲烷輸入天然氣網絡之后，還包括：

在所述天然氣網絡的管道流量達設定的流量上限值時，控制所述電轉甲烷裝置關閉；

檢測當前線路電流值是否大于線路電流閾值上限，或，當前所述母線電壓是否大于母線電壓值的閾值上限，若任一檢測結果為是，則生成第三指令，根據所述第三指令控制所述間歇式分布式電源降低輸出功率。

4.根據權利要求2所述的多能互補配電系統的能量管理方法，其特征在于，還包括：

通過氫儲存裝置存儲所述電轉氫氣裝置輸出的氫氣，獲取所述氫儲存裝置中的氫氣能量；在所述氫儲存裝置中氫氣能量達存儲上限值時，生成第四指令，根據所述第四指令控制所述電轉氫氣裝置關閉。

5.根據權利要求4所述的多能互補配電系統的能量管理方法，其特征在于，還包括：

在所述線路電流小于線路電流閾值上限，且所述母線電壓小于母線電壓閾值上限時，生成第五指令，根據第五指令控制與所述氫儲存裝置連接的氫燃料電池開啟，以將氫儲能裝置中的氫輸送到氫燃料電池中發電，并將所述氫燃料電池產生的電能輸入所述配電系統。

6.根據權利要求1-5任一項所述的多能互補配電系統的能量管理方法，其特征在于，所述獲取與間歇式分布式電源連接的配電系統的電網參數的步驟，包括：

根據前推回代法計算所述配電系統的潮流，根據所述潮流得到所述電網參數。

7.一種多能互補配電系統，其特征在于，包括：間歇式分布式電源、電轉氫氣裝置、電轉甲烷裝置、氫儲存裝置以及控制終端；

所述間歇式分布式電源、電轉氫氣裝置和電轉甲烷裝置均連接所述控制終端；所述電轉甲烷裝置還連接天然氣網絡；

所述間歇式分布式電源用于為負荷以及所述配電系統供電；

所述電轉氫氣裝置用于將間歇式分布式電源的電能轉換為氫氣；所述電轉甲烷裝置用于將間歇式分布式電源的電能轉換為甲烷并將所述甲烷輸入所述天然氣網絡；

所述氫儲存裝置用于存儲所述電轉氫氣裝置輸出的氫氣；

所述控制終端用于根據電網參數中的電網電壓和電網電流以及預設的參數閾值，生成第一指令，根據所述第一指令控制所述電轉氫氣裝置開啟；

所述控制終端還用于在確定所述氫儲存裝置當前已儲滿氫氣時，啟動所述配電系統中的電轉甲烷裝置開啟，并將其轉換的甲烷輸入天然氣網絡；

所述控制終端還用于在確定所述氫儲存裝置當前未儲滿氫氣，以及所述氫氣的輸出流量達設定的上限值時，生成第二指令，根據所述第二指令控制所述電轉甲烷裝置開啟，并將其轉換的甲烷輸入天然氣網絡；

所述控制終端還用于在所述天然氣網絡的管道流量達設定的流量上限值時，控制所述電轉甲烷裝置關閉，以及控制所述間歇式分布式電源的輸出功率。