[发明专利]一种分布式能源系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种分布式能源系统及其控制方法，实时监测所述储能系统的电量存储参数和充放电参数；当所述电量存储参数和所述充放电参数满足预设的燃料供给保持条件时，控制所述燃料发电系统保持燃料电池发电功率；当所述电量存储参数和/或所述充放电参数满足预设的燃料供给增加条件时，控制所述燃料发电系统升高燃料电池发电功率；当所述电量存储参数和/或所述充放电参数满足预设的燃料供给减少条件时，控制所述燃料发电系统降低燃料电池发电功率。本发明实施例以燃料电池为主供电源、蓄电池为辅，集成风、光等电能技术建立分布式能源系统，通过对负载功率的跟踪，实现对燃料电池功率的动态调整。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种分布式能源系统及其控制方法。

背景技术

分布式能源作为在负载侧给用户提供能源的系统，主要用于解决自然灾害较多引起公用电网停电，或较偏远无电网地区的电力需求问题。目前常用的分布式供电系统有柴油发电机、光伏电站、蓄电池等。柴油发电机存在工作噪声大、有害排放等缺点；光伏电站需要足够的日照时间或匹配大容量的蓄电池进行使用，对安装地点要求较高，易造成林地、耕地的损害；而蓄电池则存在体积大、对环境温度要求苛刻、充放电情况不确定性等缺点。鉴于以上各种能源系统的不足，清洁、环保、高效的新型分布式能源系统正引起业界的高度关注。

燃料电池作为继水力、火力和核能发电之后的第四类发电技术，它是一种不经燃烧直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的静默式高效发电装置，其不受卡诺循环限制，具有清洁、无污染、噪声低、能量密度高、连续供电时间长等优点，且输出为直流电，使得燃料电池更适用于匹配蓄电池组成分布式能源系统进行工作。虽然燃料电池具有诸多优点，但是由于其化学反应的机理，存在输出特性较软、动态响应慢、启动时需要辅助电源、度电成本高等不足。而目前还没有一种成熟的分布式能源综合利用系统，通过研发新能源的高效利用方式实现多能源互补综合利用，对于有效缓解一次能源紧缺及其利用带来的环境和安全性问题具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种分布式能源系统及其控制方法，以燃料电池为主供电源、蓄电池为辅，集成风、光等电能技术建立分布式能源系统，通过对负载功率的跟踪，实现对燃料电池功率的动态调整。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种分布式能源系统，所述分布式能源系统至少由燃料电池发电系统、太阳能光伏发电系统、风能发电系统、储能系统以及控制系统组成；其中，所述控制系统，被配置为：

实时监测所述储能系统的电量存储参数和充放电参数；

当所述电量存储参数和所述充放电参数满足预设的燃料供给保持条件时，控制所述燃料发电系统保持燃料电池发电功率；

当所述电量存储参数和/或所述充放电参数满足预设的燃料供给增加条件时，控制所述燃料发电系统升高燃料电池发电功率；

当所述电量存储参数和/或所述充放电参数满足预设的燃料供给减少条件时，控制所述燃料发电系统降低燃料电池发电功率。

在本发明的其中一种实施例中，所述控制系统还被配置为：

在启动所述分布式能源系统时，以预设的燃料电池发电功率控制所述燃料发电系统。

在本发明的其中一种实施例中，所述控制系统还被配置为：

当所述电量存储参数中的荷电状态SOC大于等于放电循环下限值SOCmin且小于等于放电循环上限值SOCmax、所述充放电参数中的放电电流If小于等于放电电流波动设定值Ib、所述充放电参数中的充电电流Ic小于放电电流波动设定值Ia时，判断所述预设的燃料供给保持条件得到满足；

在所述预设的燃料供给保持条件满足时，控制所述燃料发电系统保持燃料电池发电功率。

在本发明的其中一种实施例中，所述控制系统还被配置为：