[发明专利]一种水电站过剩电能处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种水电站过剩电能处理系统及方法，包括：发电机，发电机电压母线，主变压器，第二母线，第二变压器，第三母线，整流器，电解制氢设备；所述第二母线通过所述主变压器与所述发电机电压母线连接，所述第二母线的出线与电网连接；所述第三母线通过所述第二变压器与所述发电机电压母线连接，所述电解制氢设备通过所述整流器与所述第三母线连接；利用所述第二变压器将所述发电机电压母线输出的电压转换为所述电解制氢设备的可用电压；利用所述整流器将所述第三母线输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需直流电；利用所述电解制氢设备负荷消耗水电站过剩电能。本发明所提供的系统和方法，充分利用了多余水量的发电量低成本制氢和制氧。

技术领域

本发明涉及电力发电技术领域，特别是涉及一种水电站过剩电能处理系统及方法。

背景技术

电站输出电量受用户用电需求及电网容量限制，目前在丰水期，如电网给水电站下达负荷较小，电站水库来水较大，除下达发电量必须的耗水量，多余水量超过水库库容时，电站必须弃水，这部分水没有参与发电，浪费水资源。

综上所述可以看出，如何充分利用丰水期电站水库多余水量的发电量是目前有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水电站过剩电能处理系统及方法，以解决现有技术中水电站在丰水期无法充分利用水库多余水量造成水资源浪费的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种水电站过剩电能处理系统，包括：发电机，发电机电压母线，主变压器，第二母线，第二变压器，第三母线，整流器，电解制氢设备；其中，所述第二母线通过所述主变压器与所述发电机电压母线连接，所述第二母线的出线与电网连接；所述第三母线通过所述第二变压器与所述发电机电压母线连接，所述电解制氢设备通过所述整流器与所述第三母线连接；所述第二变压器，用于将所述发电机电压母线输出的电压转换为所述电解制氢设备的可用电压；所述整流器，用于将所述第三母线输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电；所述电解制氢设备，用于利用水电站过剩电能制氢。

优选地，还包括：设置于所述发电机电压母线和所述第二变压器之间的隔离开关与第一断路器。

优选地，还包括：设置于所述第二变压器和所述第三母线之间的第二断路器。

优选地，还包括：设置于所述第二变压器和所述第二断路器之间的可控硅整流器。

优选地，所述整流器为可控硅整流器，用于根据水电站过剩电量的大小实时调节所述电解制氢设备的制氢功率。

优选地，所述电解制氢设备包括：电解槽、氢/氧气液分离器、氢/氧气冷却液、氢/氧气洗涤器。

本发明还提供了一种水电站过剩电能处理方法，包括：

通过变压器将发电机电压母线输出的水电站过剩电能的电压转换为电解制氢设备的可用电压；

利用整流器将所述变压器输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电；

将所述整流器输出的直流电接入所述电解制氢设备的电解槽，当电网分配功率设定值低于机组功率实发值时，将所述电解槽内的碱性水溶液电解为氢气和氧气。

优选地，所述利用整流器将所述变压器输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电包括：

根据水电站过剩电量的大小，利用可控硅整流器实时调节所述电解制氢设备的制氢功率，并将所述变压器输出的交流点转换为所述电解制氢设备所需的直流电。

优选地，所述将所述整流器输出的直流电接入所述电解制氢设备的电解槽，当电网分配功率设定值低于机组功率实发值时，将所述电解槽内的碱性水溶解电解为氢气和氧气后包括：

将电解得到的氢气输入至氢气液分离器中，在重力作用下使氢气与碱液分离；