[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

本發明涉及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，屬于新能源技術領域。由于風電、光伏出力的隨機性和不確定性，新能源發出的電能具有一定的波動性，在微電網中利用儲能裝置，來平滑新能源發電的輸出功率?；陲w輪儲能與儲氫充放電控制方法，采用混合存儲體系進行儲能，能夠對新能源發電的不同情況進行處理，以實現平滑新能源發電的輸出功率。本發明能夠結合不同儲能的優勢，避免不同類型儲能在充放電控制中存在的缺點，同時考慮了不同技術之間的協調和配合問題，能夠適應于新能源微電網的運行控制。

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，涉及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。

背景技術

由于風電、光伏出力的隨機性和不確定性，新能源發出的電能具有一定的波動性。大規模新能源并入電網時，會對電網的電能造成污染，為平滑新能源發電站的輸出功率，可以在新能源發電站接入儲能裝置。在新能源微電網中，儲能扮演著至關重要的角色，可以滿足對額外容量和靈活性的需求。儲能在新能源微電網中主要承擔兩個重要的任務：長期存儲以擴展存儲容量；短期存儲以應對功率峰值。因此，需要多種操作模式，以同時解決這兩種不同的需要。

混合存儲體系能夠結合不同儲能的優勢，同時避免不同類型儲能的缺點。氫氣是一種可靠的存儲介質，具有極低的自放電率，通過可逆式固體氧化物電池可以在同一設備中進行電解和氫氣的再電化，對于其工作特性，可逆式固體氧化物電池的負載跟隨能力較差，需要一種能夠在短時間內提供調節的儲能技術進行混合儲能，飛輪儲能具有較大的容量密度和功率密度，維護周期長，系統穩定性強，適用于調峰調頻，電能質量調節。因此，本研究提出一種將儲氫與飛飛輪儲能混合的充放電控制方法，解決如何綜合控制飛輪儲能與儲氫充放電的技術問題，考慮了不同技術之間的協調和配合問題，能夠適應于新能源微電網的運行控制。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供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。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

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，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