[發明專利]一種用于新能源微電網的飛輪儲能與儲氫充放電控制方法

有效

• 申請號: 202110625249.1
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113315243B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 黃淼;楊小永;李韜;李濤
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J3/28;H02J3/30;H02J3/38
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

1.一種用于新能源微電網的飛輪儲能與儲氫充放電控制方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

對新能源中光伏發電的狀況進行分類，包括發電過剩和發電不足兩種狀況；

當新能源中光伏發電過剩時；

情況1：w≥w_up，說明此時飛輪的轉速已達到上限值w_up，無法為其充能；

在情況1下，當儲氫無法工作時，氫罐已滿而無法通過電解對大容量存儲進行充電，或者可逆式固體氧化物電池不能作為燃料電池運行；光伏發電過剩的能量注入微電網，其表達式為；

E_grid＝ΔE

式中，E_grid表示從微電網流出或流入的能量，ΔE表示光伏輸出能量與負載所需能量之差；

情況2：w＜w_up，說明飛輪儲能能夠進行儲能；

在情況2下，當儲氫無法工作時，飛輪儲能吸收光伏發電過剩的能量，超出飛輪儲能容量的能量會流入電網，其表達式為；

E_grid＝ΔE-E_smooth

情況3：w＞w_lp，說明飛輪儲能能夠進行釋能；

在情況3下，當儲氫無法工作時，可逆式固體氧化物電池無法以燃料電池模式運行，該飛輪儲能一直減速直到達到其容量極限；如果飛輪儲能提供的能量不足，則微電網將提供剩余部分，其表達式為；

E_grid＝|ΔE|-E_smooth

情況4：w≤w_lp，說明此時飛輪的轉速已達到下限值w_lp，無法進行釋能；

在情況4下，當儲氫無法工作時，飛輪處于可操作轉速之下，通過微電網來滿足負載需求，其表達式為；

E_grid＝|ΔE|-E_soe。

2.根據權利要求1所述的一種用于新能源微電網的飛輪儲能與儲氫充放電控制方法，其特征在于：所述情況1中，儲氫進行儲能工作模式，光伏過剩的能量能夠通過電解給氫氣罐儲氫：儲氫的需求小于光伏發電超出的能量，電解需要的能量來自光伏發電的輸出，超出電解需求的剩余能量會注入電網；儲氫的需求大于光伏發電超出的能量，整個超出的能量會被儲存在儲氫罐中，飛輪根據其轉速情況，向可逆式固體氧化物電池釋放能量，從而使光伏出力的功率更加平滑，其表達式為；

E_grid＝ΔE-E_soe

E_grid＝E_soe-ΔE-E_smooth

式中，E_soe表示電解需要的能量，E_smooth表示飛輪儲能進行平滑系統的能量。

3.根據權利要求2所述的一種用于新能源微電網的飛輪儲能與儲氫充放電控制方法，其特征在于：所述情況1下，儲氫進行釋能工作模式，注入到電網的能量等于光伏發電過剩的能量和儲氫釋放的能量，其表達式為；

E_grid＝ΔE+E_sof

式中，E_sof表示儲氫釋放的能量。

4.根據權利要求1所述的一種用于新能源微電網的飛輪儲能與儲氫充放電控制方法，其特征在于：所述情況2中，儲氫進行儲能工作模式，光伏過剩的能量通過電解給氫氣罐儲氫：超過儲氫儲能容量的能量會被飛輪儲能吸收，如果達到飛輪的最大容量，則將能量注入電網；如果光伏發電超出的能量不滿足儲氫的需要，為填補這個空缺，飛輪通過減速將能量傳遞到儲氫中，當飛輪釋能達到最大限度時，還會從電網中吸收能量，其表達式為；

E_grid＝ΔE-E_soe-E_smooth

E_grid＝E_soe-ΔE-E_smooth。