[發(fā)明專利]一種水光氫互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010408066.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN111555323A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方八零;曾希文;曾建鋒;孫雪蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華翔翔能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J3/46;H02S10/10
• 代理公司: 北京科家知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

本發(fā)明涉及微網(wǎng)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種水光氫互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及方法。包括能量源單元、控制單元和負(fù)載單元；能量源單元用于提供發(fā)電的能量源；控制單元用于控制系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電模式及分配能量；負(fù)載單元用于提供接收電能的用電設(shè)備。本發(fā)明設(shè)計(jì)可以合理利用負(fù)荷低谷時(shí)過(guò)剩的電能、補(bǔ)充負(fù)荷高峰時(shí)供電不足的缺口，合理分配資源，提高可再生資源的利用率，平衡用電供需，提供更穩(wěn)定的供電能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微網(wǎng)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種水光氫互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

水電作為可再生的清潔能源，在我國(guó)能源發(fā)展史中占有極其重要的地位。但是，水力發(fā)電站的發(fā)電能力受自然季節(jié)和自然條件的影響很大，因此，我國(guó)部分太陽(yáng)能資源豐富的高海拔地區(qū)可采用水光互補(bǔ)的發(fā)電系統(tǒng)。然而，光伏電站也會(huì)受到日照時(shí)間及光照強(qiáng)度的影響，導(dǎo)致電壓、功率不穩(wěn)，從而出現(xiàn)水光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的供電能力與用電負(fù)荷不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種水光氫互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題的解決，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種水光氫互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括能量源單元、控制單元和負(fù)載單元；所述能量源單元用于提供發(fā)電的能量源；所述控制單元用于控制系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電模式及分配能量；所述負(fù)載單元用于提供接收電能的用電設(shè)備。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述能量源單元包括水電模塊、光電模塊、氫電模塊和儲(chǔ)能模塊；所述水電模塊用于通過(guò)水力進(jìn)行發(fā)電；所述光電模塊用于通過(guò)光伏陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能；所述氫電模塊用于以氫氣作為能源進(jìn)行發(fā)電；所述儲(chǔ)能模塊用于存儲(chǔ)光電、氫電產(chǎn)生的電能并向氫儲(chǔ)能系統(tǒng)和直流負(fù)載提供電能。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氫電模塊包括氫儲(chǔ)能模塊、氫燃料電池模塊和氫混合燃機(jī)模塊；所述氫儲(chǔ)能模塊用于提供制備氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施；所述氫燃料電池模塊用于通過(guò)氫燃料電池生產(chǎn)提供電能；所述氫混合燃機(jī)模塊用于通過(guò)以氫氣混合燃?xì)鉃槿剂系娜紮C(jī)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氫儲(chǔ)能模塊內(nèi)的電解水為所述水電模塊內(nèi)水電站的水資源。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制單元包括模式控制模塊、水光互補(bǔ)控制模塊和氫氣分配控制模塊；所述模式控制模塊用于控制管理系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電模式及并網(wǎng)切換；所述水光互補(bǔ)控制模塊用于控制水光互補(bǔ)系統(tǒng)內(nèi)電能的分配；所述氫氣分配控制模塊用于控制氫氣的流向和流量分配。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述負(fù)載單元包括交流負(fù)載模塊和直流負(fù)載模塊；所述交流負(fù)載模塊用于提供使用交流電的用電設(shè)備；所述直流負(fù)載模塊用于提供可直接使用直流電的用電設(shè)備。

本發(fā)明的目的之二在于，提供一種水光氫互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電方法，其方法包括如下步驟：

S1、負(fù)荷量監(jiān)測(cè)；

S2、供電量監(jiān)測(cè)；

S3、供需判斷及模式切換。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S3中，供需判斷及模式切換的步驟如下：

S3.1、判斷水電的供電量是否等于交流負(fù)荷量；

S3.2、當(dāng)水電供應(yīng)量小于交流負(fù)荷量，則啟用光電系統(tǒng)；

S3.3、光電系統(tǒng)用于與水電系統(tǒng)形成水光互補(bǔ)、給直流負(fù)載提供電能、給氫儲(chǔ)能系統(tǒng)提供電能以及將多余電能存儲(chǔ)到儲(chǔ)能系統(tǒng)；

S3.4、判斷水光互補(bǔ)的供電量是否等于交流負(fù)荷量；

S3.5、當(dāng)水光互補(bǔ)的供電量大于交流負(fù)荷量，則多余的電能輸至氫儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行電解水制氫；

S3.6、當(dāng)水光互補(bǔ)的供電量小于交流負(fù)荷量，則電解水制得的氫氣輸至氫燃料電池和氫氣混合燃?xì)馊紮C(jī)生產(chǎn)電能；