[发明专利]风电制氢的控制方法和装置

说明书

本发明的实施例提供了一种风电制氢的控制方法和装置。所述风电制氢的控制方法包括：确定风电场是否存在弃风电能；若存在，则获取风电场的弃风功率并根据弃风功率控制制氢系统的运行状态。采用本发明实施例的技术方案，可以风电场的弃风电能的大小来控制制氢系统的运行负荷，使制氢系统充分利用风电场的弃风电能进行制氢，在保证风电场的并网电能稳定的情况下，有效地提高了风能的利用率，并提高了风力发电的经济性，为解决弃风限电的问题以及大规模利用弃风电力提供了控制工具和工程经验。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风电制氢的控制方法和装置。

背景技术

随着风力发电技术的不断发展与普及，越来越多的风电场被开发出来并投入运行，源源不断地向电网输送电能。由于风能为非连续性资源，风力发电受环境条件的影响较大，在风力条件较好的情况下，风电场的发电量可能会超出当地电网的接纳能力，引起电网波动，以及出现多余电量无法消纳的问题。因此，风力发电行业内存在弃风限电的现象，导致资源利用率较低。例如，我国东北、华北和西北地区均存在严重弃风限电的问题，影响我国风力发电产业的发展。

目前，针对风力发电行业中弃风限电的问题，主要通过对优化地区电网的并网流程方面，以及采用技术或者储能技术来消耗电能方面的研究，来制定解决方案，以抑制并网电能的波动，并消纳风电场多余的电量。其中，通过水电解制氢来消耗风电场多余的电量，能够提高风能的利用率，同时获得市场需求量较大的氢气，可以有效提高风力发电的经济性。

但是，由于风力发电存在波动性，而且风电制氢系统缺乏实际的联合运行经验，现有技术中并没有针有效控制方法，在风电制氢的实际运行中，无法保证风电场的并网电能的稳定，可能会造成风电场并网电能的波动，以及影响风电制氢系统的制氢量。

发明内容

本发明的实施例提供一种风电制氢的控制方法和装置，以实现对风电场的并网电能与制氢消耗电能之间的平衡控制，兼顾风力发电与制氢的经济性。

为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种风电制氢的控制方法，包括：确定风电场是否存在弃风电能；若存在，则获取所述风电场的弃风功率并根据所述弃风功率控制制氢系统的运行状态。

可选地，所述根据弃风功率控制制氢系统的运行状态，包括：若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统使用所述风电场的供电运行，并根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；和/或，若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的最小运行功率，则控制所述制氢系统停止运行，或者控制所述制氢系统切换至电网供电并以所述最小运行功率运行。

可选地，所述根据所述弃风功率调整所述制氢系统的运行功率，包括：若所述风电场的弃风功率小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统的运行功率为所述弃风功率；若所述风电场的弃风功率不小于制氢系统的额定运行功率，则控制所述制氢系统运行功率为所述额定运行功率。

可选地，所述根据弃风功率控制制氢系统的运行状态，包括：获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量，并根据所述氢气储气量判断所述氢气存储罐是否充满；若确定所述氢气存储罐未充满，则根据所述氢气储气量确定所述风电场的弃风功率中的可用弃风功率，并根据所述可用弃风功率调整所述制氢系统的运行功率；若确定所述氢气存储罐已充满，则控制所述制氢系统停止运行。

可选地，在获取所述制氢系统的氢气存储罐的氢气储气量之后，所述方法还包括：获取所述风电场在过去不同时间段的历史弃风功率，以及所述制氢系统在过去不同时间段的历史氢气需求量；根据所述历史弃风功率预测所述风电场在当前时间段的弃风功率，以及，根据所述氢气储气量和所述历史氢气需求量预测所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量，并确定所述制氢系统在当前时间段的氢气需求量对应的电力需求信息；根据所述风电场在当前时间段的弃风功率和所述电力需求信息，调整所述制氢系统的运行功率，以及，确定控制所述制氢系统是否切换至电网供电；和/或，向风电场发送包含所述电力需求信息的参考信息。