[发明专利]一种分布式能源系统的能源控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种分布式能源系统的能源控制方法及装置，方法包括实时检测再生能源发电系统的输出电压，并将输出电压与燃料电池发电系统的输出稳压值进行比较；当输出电压大于等于输出稳压值时，控制接入再生能源发电系统进行发电；在输出电压小于输出稳压值时，判断再生能源发电系统的输出功率是否属于预设的负载需求功率范围内；若是，控制分布式能源系统接入再生能源发电系统进行发电，并降低燃料电池发电系统的输出功率；若否，控制分布式能源系统接入再生能源发电系统，并提高燃料电池发电系统的输出功率以协同输出电力。本发明设定能源的优先级控制策略，实现燃料电池、光伏、风电等能源系统之间的协同控制，提高能源利用效率和降低成本。

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的能源控制方法及装置。

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。然而目前的分布式能源综合利用系统，加入了光伏、风电等可再生清洁能源，但这一类能源具有不连续性、波动较大，输出电压零乱等特点，因此，如何协同控制各个能源，对研发新能源的高效利用方式实现多能源互补综合利用具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种分布式能源系统的能源控制方法，以设定能源的优先级控制策略，实现燃料电池、光伏、风电等能源系统之间的协同控制，提高能源利用效率和降低成本。

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的能源控制方法，所述分布式能源系统由燃料电池发电系统、再生能源发电系统、储能系统和控制系统组成，所述方法包括以下步骤：

实时检测所述再生能源发电系统的输出电压，并将所述再生能源发电系统的输出电压与所述燃料电池发电系统的输出稳压值进行比较；

当所述再生能源发电系统的输出电压大于等于所述燃料电池发电系统的输出稳压值时，控制所述分布式能源系统接入所述再生能源发电系统进行发电；

在所述再生能源发电系统的输出电压小于所述燃料电池发电系统的输出稳压值时，判断所述再生能源发电系统的输出功率是否属于预设的负载需求功率范围内；

当所述再生能源发电系统的输出功率属于所述预设的负载需求功率范围内时，控制所述分布式能源系统接入所述再生能源发电系统进行发电，并降低所述燃料电池发电系统的输出功率或关闭所述燃料发电系统；

当所述再生能源发电系统的输出功率不属于所述预设的负载需求功率范围内时，控制所述分布式能源系统接入所述再生能源发电系统，并提高所述燃料电池发电系统的输出功率以协同输出电力。

在本发明的其中一种实施例中，所述再生能源发电系统的输出电压、所述燃料电池发电系统的输出稳压值均大于所述储能系统的蓄电池充电电压额定值。

在本发明的其中一种实施例中，所述再生能源系统包括太阳能光伏发电系统；则当所述再生能源发电系统的输出电压大于等于所述燃料电池发电系统的输出稳压值时，控制所述分布式能源系统接入所述再生能源发电系统进行发电，具体为：