[發(fā)明專利]一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113036811A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 梁昊天;李杰;寇鳳海;陳通;王杰;吳冠帥
• 申請（專利權）人: 中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J1/10;H02J7/34
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 陳躍心

1.一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：包括風力發(fā)電模塊（1）、光伏發(fā)電模塊（3）、儲能模塊（5）和水電解制氫模塊（7），所述風力發(fā)電模塊（1）通過風電用整流器（2）連接±600V直流母線連接并作為新能源發(fā)電端供電，所述光伏發(fā)電模塊（3）、儲能模塊（5）和水電解制氫模塊（7）分別通過直流變流器與±600V直流母線連接，所述±600V直流母線在電網正常情況下通過并網模塊（9）連接交流電網實現(xiàn)直流微網制氫系統(tǒng)的并網運行，所述儲能模塊（5）在電網故障時支撐±600V直流母線電壓實現(xiàn)孤網運行。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：所述風力發(fā)電模塊（1）包括風力發(fā)電機組、變頻裝置和風機監(jiān)控保護裝置。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏發(fā)電模塊（3）包括光伏電池組件、直流匯流裝置及光伏就地監(jiān)控裝置，所述光伏發(fā)電模塊（3）通過具有MPPT功能的光伏直流變流器（4）接入直流母線并作為新能源發(fā)電端供電。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：所述儲能模塊（5）包括電池儲能單元、能量管理系統(tǒng)和測量保護單元，所述電池儲能單元采用磷酸鐵鋰電池作為儲能介質，所述儲能模塊（5）通過雙向儲能變流器（6）與±600V直流母線連接進行雙向電能傳輸。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：所述水電解制氫模塊（7）包括水電解制氫裝置、氫氣純化裝置、監(jiān)控及安全保護自動化裝置，所述±600V直流母線采用制氫用直流變換器（8）向水電解制氫模塊（7）供電。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：所述并網模塊（9）括雙向并網變流器、變壓器及保護監(jiān)控系統(tǒng)。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：所述±600V直流母線在電網正常情況下通過并網模塊（9）連接交流電網實現(xiàn)直流微網制氫系統(tǒng)的并網運行，具體如下：

在電網正常情況下，水電解制氫模塊（7）通過并網模塊（9）與電網進行雙向電能傳輸，并網模塊（9）工作在定壓模式提供±600V直流母線電壓支撐；當儲氫裝置已滿，水電解制氫模塊（7）非全功率運行或設備檢修時，所述風力發(fā)電模塊（1）、光伏發(fā)電模塊（3）通過并網模塊（9）向電網傳輸電能；在風光資源不足情況下，風力發(fā)電模塊（1）、光伏發(fā)電模塊（3）發(fā)電不足以滿足制氫負荷需要時，儲能模塊（5）進行放電配合為水電解制氫模塊（7）供電。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于±600V直流微網的風光互補型制氫電站系統(tǒng)，其特征在于：所述儲能模塊（5）在電網故障時支撐±600V直流母線電壓實現(xiàn)孤網運行，具體如下：

當主電網故障時，±600V直流母線與電網脫開，所述風力發(fā)電模塊（1）和光伏發(fā)電模塊（3）全部電能用來提供給水電解制氫模塊（7）進行制氫，儲能模塊（5）通過雙向儲能變流器（6）提供±600V直流母線電壓支撐。