[發明專利]一種適用于高速公路服務區的微電網系統及其運行策略

在審

• 申請號: 202110131804.5
• 申請日: 2021-01-30
• 公開（公告）號: CN112821454A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 曹喜民
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/32;H02J15/00;B60L53/51;B60L53/52;B60S5/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種適用于高速公路服務區的微電網系統，其特征在于，包括光伏單元、氫能單元、風電單元、直流總線、AC/DC轉換單元、交流總線和電網，所述高速公路服務區設有充氣樁和充電樁，所述氫能單元包括依次連接的電解槽、儲氫罐和燃料電池，所述直流總線分別連接所述光伏單元、電解槽、燃料電池和AC/DC轉換單元，所述交流總線分別連接所述風電單元、AC/DC轉換單元、充電樁和電網，所述儲氫罐還連接所述充氣樁。

2.一種采用如權利要求1所述的一種適用于高速公路服務區的微電網系統的運行策略，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過所述高速公路服務區的能量管理中心獲取光伏單元和風電單元的發電功率以及高速公路服務區中充電樁的用電需求；

S2：判斷光伏單元和風電單元的總發電功率是否大于充電樁的用電需求，若大于，則執行預設的第一子策略，否則執行預設的第二子策略。

3.根據權利要求2所述的運行策略，其特征在于，所述第一子策略包括以下步驟：

S301：通過光伏單元和風電單元向所述充電樁供電，滿足所述高速公路服務區充電樁的用電需求后，將多余的電能輸送到氫能單元，并計時；

S302：氫能單元通過電解槽執行電轉氫操作；

S303：判斷是否到達預設的第一時間周期，若到達，則執行步驟S304，否則，停止執行；

S304：判斷儲氫罐中的氫氣量是否大于高速公路服務區中氫燃料汽車的氫氣需求量，若是，則執行步驟S305，否則通過電網向所述氫能單元供電，氫能單元通過電解槽執行電轉氫操作；

S305：將儲氫罐中的氫氣輸送到充氣樁給氫燃料電池汽車充氣，在滿足所述氫氣需求量后判斷凈產氫量是否大于儲氫罐的額定容量，若滿足條件則進入第六步，若不滿足條件則直接結束；

S306：氫能單元開始利用多余氫氣進行發電，將氫氣輸送到燃料電池中進行發電，并向大電網反饋輸電。

4.根據權利要求3所述的運行策略，其特征在于，所述第一時間周期在30至90分鐘范圍以內。

5.根據權利要求4所述的運行策略，其特征在于，所述第一時間周期為60分鐘。

6.根據權利要求3所述的運行策略，其特征在于，所述電轉氫操作具體為，將電能輸送到電解槽中，電解槽開始制氫，完成制氫后將產生的氫氣輸送到儲氫罐中。

7.根據權利要求6所述的運行策略，其特征在于，所述電解槽通過水解制氫。

8.根據權利要求2所述的運行策略，其特征在于，所述第二子策略包括以下步驟：

S401：氫能單元調度中心開始響應，并計時；

S402：判斷儲氫罐是否有剩余氫氣，若儲氫罐有剩余氫氣，則進入步驟S403，否則，通過電網向充電樁供電；

S403：判斷風電單元、光伏單元和氫能單元一起供電是否滿足充電樁的用電需求，若是，氫能單元開始利用氫氣進行發電，并與風電單元和光伏單元共同為充電樁供電，并執行步驟S404，否則，通過電網向充電樁供電；

S404：判斷是否到達預設的第二時間周期，若到達，則返回步驟S402，否則，停止執行。

9.根據權利要求8所述的運行策略，其特征在于，所述第二時間周期在30至90分鐘范圍以內。

10.根據權利要求8所述的運行策略，其特征在于，所述第二時間周期為60分鐘。