[發明專利]一種可再生能源直流微網制氫的決策方法

在審

• 申請號: 202110996785.2
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113794193A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 曹欣;譚建鑫;井延偉;白日欣;鄧衛;裴瑋
• 申請（專利權）人: 新天綠色能源股份有限公司;河北建投新能源有限公司;中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J7/35;H02J1/14;C25B9/65;C25B15/02;C25B1/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

本發明涉及一種可再生能源直流微網制氫的決策方法，包括如下步驟：步驟一：可再生能源直流微網能量管理系統實時監測運行數據，獲取當前時刻各個單元的功率信息，包括制氫功率，風電功率，光伏功率，儲能單元功率，儲能單元SOC；步驟二：將當前時刻各個單元的功率信息作為輸入，結合各個單元下一時刻t+1的功率預測信息，包括下一時刻制氫功率預測值，下一時刻風電功率預測值，下一時刻光伏功率預測值，并根據制氫功率的變化程度進行判斷，計算下一時刻儲能單元功率值作為輸出；步驟三：基于上述計算進行自主決策，發出執行指令使得儲能單元將下一時刻儲能單元功率值作為儲能單元功率目標值，并進行跟蹤調整，完成系統的運行優化。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其是一種可再生能源直流微網制氫的決策方法。

背景技術

近年來，我國風電、光伏等新能源發電持續快速發展，裝機容量和發電量均已居世界第 一。同時，作為重要的二次能源，我國氫能產業預計在2030年將達到萬億規模。通過可再 生能源電解水制氫，實現將電能轉化為氫氣利用，不僅可有效解決我國可再生能源發電消納 難題，也有利于滿足氫能的需求。利用電解水制氫將富余電能轉化為氫能，不僅可以解決可 再生能源發電消納難題，而且可以滿足氫能的快速增長需求。基于直流微網實現風電、光伏、 儲能與制氫的有機耦合，提高系統效率、降低制氫成本，為可再生能源高效低成本制氫提供 可復制的解決方案，滿足綠色、低碳能源的重大需求，推動我國可再生能源和氫能產業的創 新發展。其典型結構如圖1所示。其中配電網通過AC/DC變流器接入直流母線，風機通過 AC/DC變流器接入直流母線，光伏通過DC/DC變換器接入直流母線，儲能電池通過DC/DC 變換器接入直流母線，制氫電解槽通過DC/DC變換器接入直流母線。

制氫電解槽可能發生功率波動，在此情況下，為了確保儲能的充放電過程能夠盡量匹配 工況，需要在運行過程中對儲能進行合理的調度和管理，尤其是當上級調度機構設定可再生 能源直流微網并入配電網但無交互功率或者交互功率受限時，需要優化儲能的充放電功率， 并保障系統調度滿足電網要求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出一種可再生能源直流微網制氫的決策方法，可為可 再生能源高效、低成本、大規模制氫提供創新解決方案，并針對未來我國可再生能源和氫能 產業的重大發展需求，提供科學技術支撐。

本發明的技術方案為：一種可再生能源直流微網制氫的決策方法，包括如下步驟：

步驟一：可再生能源直流微網能量管理系統實時監測運行數據，當可再生能源直流微網 中各單元運行時，由可再生能源直流微網能量管理系統獲取當前時刻各個單元的功率信息， 包括制氫功率，風電功率，光伏功率，儲能單元功率，儲能單元SOC，輸出上述當前時刻各 個單元的功率信息；

步驟二：可再生能源直流微網能量管理系統將步驟一輸出的當前時刻各個單元的功率信 息作為輸入，結合各個單元下一時刻t+1的功率預測信息，包括：下一時刻制氫功率預測值， 下一時刻風電功率預測值，下一時刻光伏功率預測值，并根據制氫功率的變化程度進行判斷， 計算下一時刻儲能單元功率值作為輸出；

步驟三：可再生能源直流微網能量管理系統基于上述計算進行自主決策，發出執行指令 使得儲能單元將步驟二的輸出的下一時刻儲能單元功率值作為儲能單元功率目標值，并進行 跟蹤調整，完成系統的運行優化。

有益效果：

本發明提出一種可再生能源直流微網制氫的決策方法，基于制氫功率，風電功率，光伏 功率，儲能單元功率在當前時刻和預測時刻的功率值，以及儲能單元的SOC，并判斷制氫功 率的變化，啟動輸出策略變化調整，計算下一時刻儲能單元功率作為目標優化功率值，對儲 能單元功率進行調整從而優化運行。本發明可為可再生能源高效、低成本、大規模制氫提供 創新解決方案，并針對未來我國可再生能源和氫能產業的重大發展需求，提供科學技術支撐。

附圖說明

圖1可再生能源直流微網制氫示意圖；