[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 |
| 地址： | 710048 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 流電 氫儲能 系統 及其 工作 方法 | ||
本發明公開了一種液流電池與氫儲能的微網系統及其工作方法，發電站分別與電網、DC/AC轉換器及電解槽連接，DC/AC轉換器分別與正極電解液腔體內的正極及負極電解液腔體內的負極連接，正極電解液腔體的頂部出口與正極儲液罐的入口相連通，正極儲液罐的出口經第一循環泵與正極電解液腔體的底部入口相連通；負極電解液腔體的頂部出口與負極儲液罐的入口相連通，負極儲液罐的出口經第二循環泵與負極電解液腔體的底部入口相連通，該系統及其工作方法能夠實現微電網調峰調頻，實現多能互補。
技術領域
本發明屬于綜合儲能電站領域，涉及一種液流電池與氫儲能的微網系統及其工作方法。
背景技術
隨著我國經濟市場的進一步繁榮，我國的電力發電量和用電量規模未來將繼續保持增長趨勢，在多能互補、源網荷協同的發電用電模式中，隨著新能源發電占比逐漸增長，儲能系統將要在區域電網中逐步承擔調峰調頻、事故備用、負載備用的作用。
隨著儲能行業的大力發展，通過各種儲能方法可以將電量階段性的儲存，解決了新能源發電和上網后用電異步的問題，但是目前各種儲能方法自身存在著問題。目前儲能方法包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導儲能、電化學儲能、氫儲能、相變儲熱等，能實現大規模用于服務電網調峰調頻的儲能方法主要是抽水蓄能、電化學儲能和氫儲能，在較長的時間周期內抽水蓄能經濟性最優但不能消納電網過多的凈電量、電化學儲能應用最便捷但不適用和大型電網搭配調峰調頻、氫儲能市場廣闊但系統難以持續運行。因此亟需發展可持續的新型儲能系統，用于實現微電網調峰調頻、實現多能互補。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種液流電池與氫儲能的微網系統及其工作方法，該系統及其工作方法能夠實現微電網調峰調頻，實現多能互補。
為達到上述目的，本發明所述的液流電池與氫儲能的微網系統包括發電站、電網、液流電池儲能系統及氫儲能系統，其中，液流電池儲能系統包括DC/AC轉換器、正極電解液腔體、正極儲液罐、第一循環泵、第二循環泵、負極電解液腔體及負極儲液罐；氫儲能系統包括電解槽；
發電站分別與電網、DC/AC轉換器及電解槽連接，DC/AC轉換器分別與正極電解液腔體內的正極及負極電解液腔體內的負極連接，正極電解液腔體的頂部出口與正極儲液罐的入口相連通，正極儲液罐的出口經第一循環泵與正極電解液腔體的底部入口相連通；負極電解液腔體的頂部出口與負極儲液罐的入口相連通，負極儲液罐的出口經第二循環泵與負極電解液腔體的底部入口相連通。
電解槽的氫氣出口與儲氫裝置的入口相連通，電解槽的氧氣出口與儲氧裝置的入口相連通。
儲氫裝置的出口與氫利用單元的入口相連通，儲氧裝置的出口與氧利用單元相連通。
本發明所述液流電池與氫儲能的微網系統的工作方法，包括微網儲能階段及微網發電階段。
在微網儲能階段，發電站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儲電，其次通過氫儲能系統儲氫。
設定Qp為發電站的實時發電量，Qg為電網的實時輸出電量，Cfull為判斷液流電池儲能系統是否儲滿電量，Clower為判斷液流電池儲能系統的儲電量是否小于下限值，Qb,in為液流電池儲能系統的輸入電量，QH,min為氫儲能系統的最低用電量，在微網儲能階段分為三個子工況，具體為：
第一子工況下，Qp≥Qg且Cfull為真，在該工況下，Qp＝Qg+QH，液流電池儲能系統不工作，將Qp中Qg的電量傳輸到電網，將剩余QH的電量傳輸到氫儲能系統中后使得電解槽工作；
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