[發(fā)明專(zhuān)利]新能源電站和直流耦合離網(wǎng)制氫系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910631806.3
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112290582B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李江松;谷雨;徐君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陽(yáng)光電源股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38;C25B1/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 錢(qián)娜

本發(fā)明提供的新能源電站和直流耦合離網(wǎng)制氫系統(tǒng)及其控制方法，其新能源電源系統(tǒng)的電能通過(guò)電源側(cè)變換器系統(tǒng)輸出至高壓傳輸母線(xiàn)，再經(jīng)由高壓傳輸母線(xiàn)傳輸至制氫側(cè)變換器系統(tǒng)，進(jìn)而使制氫側(cè)變換器系統(tǒng)為制氫槽系統(tǒng)供電。也即通過(guò)為新能源電源系統(tǒng)和制氫槽系統(tǒng)分別提供能量變換系統(tǒng)，在新能源電源系統(tǒng)與制氫槽系統(tǒng)之間距離較遠(yuǎn)時(shí)，由兩個(gè)能量變換系統(tǒng)中間的高壓傳輸母線(xiàn)進(jìn)行電能的遠(yuǎn)距離傳輸，避免了現(xiàn)有技術(shù)中低電壓傳輸帶來(lái)的線(xiàn)纜損耗和傳輸成本高的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新能源電站和直流耦合離網(wǎng)制氫系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

近些年，新能源發(fā)電，比如光伏發(fā)電和風(fēng)力放電，獲得了迅猛發(fā)展，但是由于其發(fā)電不穩(wěn)定、能量密度低的缺點(diǎn)，常需要儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行配合；氫氣作為一種從制取到終端使用完全無(wú)污染的儲(chǔ)能介質(zhì)，適于配合新能源發(fā)電來(lái)彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。目前商業(yè)化的新能源發(fā)電制氫系統(tǒng)大都采用并網(wǎng)方案，但是其存在能源利用率低、系統(tǒng)成本高以及諧波成分大等缺點(diǎn)。

為解決交流制氫系統(tǒng)的種種缺點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中提出了直流耦合離網(wǎng)制氫系統(tǒng)的方案，無(wú)需連接電網(wǎng)，如圖1所示，新能源電源通過(guò)DC/DC變換器或者AC/DC變換器與制氫槽系統(tǒng)相連接，為其制氫槽提供制氫所需能量，制氫槽產(chǎn)生氫氣與氧氣并存儲(chǔ)在儲(chǔ)氫/氧系統(tǒng)。這樣能夠提高能源利用率，并且控制簡(jiǎn)單；但是，現(xiàn)有技術(shù)中的直流耦合離網(wǎng)制氫系統(tǒng)，其新能源設(shè)備與制氫設(shè)備之間一般距離較遠(yuǎn)，由于兩者的電壓等級(jí)均較低，因此存在較高的線(xiàn)纜損耗和傳輸成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種新能源電站和直流耦合離網(wǎng)制氫系統(tǒng)及其控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中線(xiàn)纜損耗和傳輸成本高的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

本發(fā)明一方面提供一種直流耦合離網(wǎng)制氫系統(tǒng)，包括：新能源電源系統(tǒng)、電源側(cè)變換器系統(tǒng)、制氫側(cè)變換器系統(tǒng)、通信單元以及制氫槽系統(tǒng)；其中：

所述新能源電源系統(tǒng)包括至少一個(gè)新能源電源；

所述電源側(cè)變換器系統(tǒng)的輸入端與所述新能源電源系統(tǒng)相連，所述電源側(cè)變換器系統(tǒng)的輸出端分別與高壓傳輸母線(xiàn)的正負(fù)極相連；

所述制氫側(cè)變換器系統(tǒng)的輸入端分別與所述高壓傳輸母線(xiàn)的正負(fù)極相連；所述制氫側(cè)變換器系統(tǒng)的輸出端與所述制氫槽系統(tǒng)的制氫槽供電端相連；

所述通信單元分別與所述制氫側(cè)變換器系統(tǒng)和所述制氫槽系統(tǒng)的控制柜相連。

優(yōu)選的，所述電源側(cè)變換器系統(tǒng)包括多個(gè)第一變換器；

各個(gè)所述第一變換器的輸出端串聯(lián)，串聯(lián)的兩端分別作為所述電源側(cè)變換器系統(tǒng)的輸出端；

各個(gè)所述第一變換器的輸入端分別接收互不相同的、至少一個(gè)新能源電源的輸出電能；或者，各個(gè)所述第一變換器的輸入端并聯(lián)，接收各個(gè)新能源電源的并聯(lián)輸出電能。

優(yōu)選的，所述制氫側(cè)變換器系統(tǒng)包括多個(gè)第二變換器；

各個(gè)所述第二變換器的輸入端串聯(lián)，串聯(lián)的兩端分別作為所述制氫側(cè)變換器系統(tǒng)的輸入端；

各個(gè)所述第二變換器的輸出端并聯(lián)，并聯(lián)的兩端作為所述制氫側(cè)變換器系統(tǒng)的輸出端。

優(yōu)選的，所述新能源電源包括：一個(gè)光伏組串，或者，多個(gè)光伏組串以及接收多個(gè)光伏組串輸出電能的匯流箱；

所述第一變換器為DC/DC變換器。

優(yōu)選的，所述新能源電源包括：風(fēng)機(jī)，以及，與所述風(fēng)機(jī)相連的雙饋感應(yīng)電機(jī)或者永磁同步發(fā)電機(jī)；

所述第一變換器為AC/DC變換器。

優(yōu)選的，所述第一變換器為：隔離型或非隔離型的，升壓拓?fù)?、降壓拓?fù)浠蛏?降壓拓?fù)渲械娜我庖环N；