[發(fā)明專利]風(fēng)、電、氫微型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710692657.2
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107503886B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛宇;李顯達(dá);王虎;唐宏芬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: F03D9/11
• 分類號: F03D9/11;F03D7/04;C25B1/04;C25B9/65;C25B15/02
• 代理公司: 北京中南長風(fēng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 王東偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)、電、氫微型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，對能源的需求日益旺盛，能源短缺以及化石能源所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益尖銳。新能源資源潛力大，可持續(xù)利用，在滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用，已引起了國際社會(huì)的廣泛關(guān)注。在能源安全與環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下，技術(shù)相對成熟、具備規(guī)模化開發(fā)條件的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為一種清潔的可再生能源，在世界范圍內(nèi)取得了飛速發(fā)展。特別是近年來，風(fēng)力發(fā)電的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場化程度逐年提高。截至2015年底，全年風(fēng)電新增裝機(jī)容量3297萬千瓦，新增裝機(jī)容量再創(chuàng)歷史新高，累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1.29億千瓦，占全部發(fā)電裝機(jī)容量的8.6％，全國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長勢頭。

但是，現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)都存在棄風(fēng)量的問題，例如，某地多風(fēng)的季節(jié)時(shí)，可能當(dāng)?shù)氐挠秒娏坎蛔阋韵娘L(fēng)機(jī)，但是在用電的季節(jié)，風(fēng)機(jī)可能無法滿足當(dāng)?shù)氐挠蔑L(fēng)量。

鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種風(fēng)、電、氫微型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種微電網(wǎng)，能夠隨時(shí)自由組合，隨時(shí)插拔，無捆綁，資源最合理的分配利用的風(fēng)、電、氫微型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明風(fēng)、電、氫微型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括：

發(fā)電風(fēng)機(jī)，所述發(fā)電風(fēng)機(jī)包括底座，所述底座上設(shè)有塔筒，所述塔筒頂端設(shè)有風(fēng)機(jī)葉片，所述風(fēng)機(jī)葉片連接風(fēng)能發(fā)電機(jī)，所述底座內(nèi)設(shè)有主控制器，所述主控制器通過控制電纜線與蓄電裝置連接，所述蓄電池電連接功率分配器、風(fēng)能發(fā)電機(jī)，所述功率分配器與用于將直流電轉(zhuǎn)化為交流電的逆變器；

電能制氫及氫燃料發(fā)電組件，所述電能制氫及氫燃料發(fā)電組件包括制氫及氫發(fā)電控制器以及分別與所述制氫及氫發(fā)電控制器電連接的電解水制氫裝置、氫燃料發(fā)電裝置，所述電解水制氫裝置的進(jìn)水端連接儲(chǔ)水裝置，所述電解水制氫裝置的出氣端連接儲(chǔ)氫裝置，所述氫燃料發(fā)電裝置的進(jìn)氣端連通所述儲(chǔ)氫裝置，所述氫燃料發(fā)電裝置在發(fā)電過程中產(chǎn)生的水通過水管進(jìn)入所述儲(chǔ)水裝置內(nèi)；

所述電能制氫及氫燃料發(fā)電組件集成在運(yùn)輸車上，所述的電解水制氫裝置采用可插拔方式與所述的功率分配器電連接；

所述主控制器包括：

棄風(fēng)范圍與請求距離對照表生成單元，用于將發(fā)電風(fēng)機(jī)的棄風(fēng)量劃分為N個(gè)棄風(fēng)范圍；對不同的棄風(fēng)范圍分配不同的電能制氫及氫燃料發(fā)電組件運(yùn)輸車可請求距離，生成棄風(fēng)范圍與請求距離對照表，其中，所述的可請求距離為電能制氫及氫燃料發(fā)電組件運(yùn)輸車距離發(fā)電風(fēng)機(jī)的距離；

配置請求單元，用于對發(fā)電風(fēng)機(jī)的棄風(fēng)量進(jìn)行預(yù)測，并確定發(fā)電風(fēng)機(jī)的棄風(fēng)量屬于哪個(gè)棄風(fēng)范圍；

若棄風(fēng)量屬于第一棄風(fēng)范圍，則判斷發(fā)電風(fēng)機(jī)是否對應(yīng)有本地電能制氫及氫燃料發(fā)電組件，若有，則啟動(dòng)該本地電能制氫及氫燃料發(fā)電組件，利用發(fā)電風(fēng)機(jī)輸出的多余電量提供電解水制氫裝置制氫所需電量；若沒有，則不做處理；

若棄風(fēng)量屬于第二棄風(fēng)范圍、第三棄風(fēng)范圍……或第N棄風(fēng)范圍，則根據(jù)所述棄風(fēng)范圍與請求距離對照表向所述棄風(fēng)范圍對應(yīng)的請求距離發(fā)出配置電能制氫及氫燃料發(fā)電組件運(yùn)輸車請求，

電能制氫及氫燃料發(fā)電組件運(yùn)輸車響應(yīng)該請求，電能制氫及氫燃料發(fā)電組件運(yùn)輸車運(yùn)輸至發(fā)電風(fēng)機(jī)本地，并與發(fā)電風(fēng)機(jī)的主控制器通過可插拔方式進(jìn)行電連接；

其中，若發(fā)電風(fēng)機(jī)對應(yīng)有本地電能制氫及氫燃料發(fā)電組件，則啟動(dòng)所述的本地電能制氫及氫燃料發(fā)電組件；

對所述的棄風(fēng)量劃分為N個(gè)不同的棄風(fēng)范圍的劃分方法為根據(jù)不同的棄風(fēng)量用于發(fā)電，風(fēng)機(jī)發(fā)電能夠發(fā)出的電量進(jìn)行劃分，其中第一棄風(fēng)范圍發(fā)出的電量小于第二棄風(fēng)范圍發(fā)出的電量，第二棄風(fēng)范圍發(fā)出的電量小于第三棄風(fēng)范圍發(fā)出的電量，以此類推，第N棄風(fēng)范圍發(fā)出的電量最多。

進(jìn)一步地，所述氫燃料發(fā)電裝置的電能輸出端依次經(jīng)燃料電量控制開關(guān)、所述逆變器連接負(fù)載。

進(jìn)一步地，所述塔筒上設(shè)有至少一個(gè)太陽能光伏板，所述太陽能光伏板電連接太陽能轉(zhuǎn)換電能裝置，所述太陽能轉(zhuǎn)換電能裝置電連接所述蓄電裝置。

進(jìn)一步地，所述塔筒頂部設(shè)有避雷針，所述避雷針呈90°彎折繞過發(fā)電風(fēng)機(jī)，所述避雷針的頂端高于發(fā)電風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步地，所述塔筒上設(shè)有風(fēng)力、風(fēng)向傳感器，所述的風(fēng)力傳感器、風(fēng)速傳感器分別電連接所述主控制器，并將所述的風(fēng)力傳感器、風(fēng)速傳感器獲取的風(fēng)力數(shù)據(jù)、風(fēng)速數(shù)據(jù)輸出至主控制器保存；