[發明專利]一種液流電池與氫儲能的微網系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202210384785.1
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114914910A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 王輝輝;范奇;杜保華;蘭宇飛;張磊
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱電站信息技術有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32;H02J3/38;H02J15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種液流電池與氫儲能的微網系統，其特征在于，包括發電站(1)、電網(2)、液流電池儲能系統(3)及氫儲能系統(4)，其中，液流電池儲能系統(3)包括DC/AC轉換器(3-1)、正極電解液腔體(3-2)、正極儲液罐(3-3)、第一循環泵(3-4-1)、第二循環泵(3-4-2)、負極電解液腔體(3-5)及負極儲液罐(3-6)；氫儲能系統(4)包括電解槽(4-1)；

發電站(1)分別與電網(2)、DC/AC轉換器(3-1)及電解槽(4-1)連接，DC/AC轉換器(3-1)分別與正極電解液腔體(3-2)內的正極及負極電解液腔體(3-5)內的負極連接，正極電解液腔體(3-2)的頂部出口與正極儲液罐(3-3)的入口相連通，正極儲液罐(3-3)的出口經第一循環泵(3-4-1)與正極電解液腔體(3-2)的底部入口相連通；負極電解液腔體(3-5)的頂部出口與負極儲液罐(3-6)的入口相連通，負極儲液罐(3-6)的出口經第二循環泵(3-4-2)與負極電解液腔體(3-5)的底部入口相連通。

2.根據權利要求1所述的液流電池與氫儲能的微網系統，其特征在于，電解槽(4-1)的氫氣出口與儲氫裝置(4-2)的入口相連通，電解槽(4-1)的氧氣出口與儲氧裝置(4-4)的入口相連通。

3.根據權利要求1所述的液流電池與氫儲能的微網系統，其特征在于，儲氫裝置(4-2)的出口與氫利用單元(4-3)的入口相連通，儲氧裝置(4-4)的出口與氧利用單元(4-5)相連通。

4.一種權利要求1所述液流電池與氫儲能的微網系統的工作方法，其特征在于，包括微網儲能階段及微網發電階段。

5.根據權利要求4所述的所述液流電池與氫儲能的微網系統的工作方法，其特征在于，在微網儲能階段，發電站(1)所發電量全部上網后，再將多余電量優先通過液流電池儲能系統(3)儲電，其次通過氫儲能系統(4)儲氫。

6.根據權利要求4所述的所述液流電池與氫儲能的微網系統的工作方法，其特征在于，設定Q_p為發電站(1)的實時發電量，Q_g為電網(2)的實時輸出電量，C_full為判斷液流電池儲能系統(3)是否儲滿電量，C_lower為判斷液流電池儲能系統(3)的儲電量是否小于下限值，Q_b,in為液流電池儲能系統(3)的輸入電量，Q_H,min為氫儲能系統(4)的最低用電量，在微網儲能階段分為三個子工況，具體為：

第一子工況下，Q_p≥Q_g且C_full為真，在該工況下，Q_p＝Q_g+Q_H，液流電池儲能系統(3)不工作，將Q_p中Q_g的電量傳輸到電網(2)，將剩余Q_H的電量傳輸到氫儲能系統(4)中后使得電解槽(4-1)工作；

第二子工況下，Q_p≥Q_g且C_full為假且C_lower為假，在該工況下，Q_p＝Q_g+Q_H,min+Q_b,in，氫儲能系統(4)為最低產能，將Q_p中Q_g的電量傳輸到電網(2)，將Q_H,min的電量傳輸到氫儲能系統(4)使其工作，將剩余Q_b,in的電量傳輸到液流電池儲能系統(3)使得DC/AC轉換器(3-1)工作，DC/AC轉換器(3-1)帶動液流電池儲能系統(3)進行充電，正極儲液罐(3-3)中的電解液通過第一循環泵(3-4-1)送入正極電解液腔體(3-2)中，負極儲液罐(3-6)中的電解液通過第二循環泵(3-4-2)到負極電解液腔體(3-5)中；

第三子工況下，Q_p≥Q_g且C_lower為真，在該工況下，Q_p＝Q_g+Q_b,in，氫儲能系統(4)不工作，將Q_p中Q_g的電量傳輸到電網(2)，將剩余Q_b,in的電量傳輸到液流電池儲能系統(3)后使其儲電。