[发明专利]一种基于波浪能发电的混合储能能源路由管理系统

权利要求书

1.一种基于波浪能发电的混合储能能源路由管理系统，其特征在于，所述混合储能能源路由管理系统包括混合储能系统和混合储能能源管理系统，所述混合储能系统包括氢储能系统、超级电容器组和锂电池组，所述超级电容器组包括超级电容器A和超级电容器B，所述氢储能系统包括海水电解装置、氢燃料电池与储氢装置，所述锂电池组、超级电容器A、氢燃料电池与直流母线相连接，所述直流母线同时连接直流负载和交流母线，所述交流母线与波浪能发电阵列、海水电解装置、超级电容器B、交流负载和大电网相连接，所述混合储能能源管理系统实时采集并保证所述海水电解装置的电解水功率P_h、超级电容器A功率P_s1、超级电容器B功率P_s2、锂电池组功率P_L、直流负载功率P_load1、交流负载功率P_load2、原始波浪能发电功率P_wave、氢燃料电池功率P_b和所述混合储能能源路由管理系统的并网功率P_grid的平滑输出，同时保证所述直流负载和所述交流负载的正常工作；

所述混合储能能源管理系统具有六种调度模式：

调度模式1-1：该模式为混合储能系统初始充电阶段调度模式，该模式下波浪能发电阵列的原始波浪能发电功率大于最大功率的90％，为直流负载和交流负载正常供电，同时给超级电容器组和锂电池组充电并且为海水电解装置提供电解水功率，公式如下：

P_h+P_s1+P_s2+P_L+P_load1+P_load2＝P_wave

调度模式1-2：该模式下波浪能发电阵列的原始波浪能发电功率大于最大功率的90％，且锂电池组与氢燃料电池均处于充满电的待机状态，若此时检测到直流负载与交流负载出现瞬时尖峰负荷功率，则混合储能能源管理系统使超级电容器A与超级电容器B开启间歇性快速充电模式，吸收尖峰负荷功率，保持直流负载与交流负载的电压与功率的稳定；

调度模式2：该模式下波浪能发电阵列的波浪能发电量比较充裕，同时氢燃料电池与锂电池组也达到了充满电量的状态，若波浪能发电阵列的原始波浪能发电功率为最大功率的80％-90％，直流负载和交流负载出现短时功率低谷，则混合储能能源管理系统使超级电容器A与超级电容器B开启间歇性快速放电模式，填补功率低谷，保持直流负载与交流负载的电压和功率的稳定，公式如下：

P_load1+P_load2＝P_wave+P_s1+P_s2

调度模式3：该模式下，若波浪能发电阵列的原始波浪能发电功率为最大输出功率的60％-80％，混合储能能源管理系统此时切换为锂电池组大功率放电模式且超级电容器组保持待机状态，公式如下：

P_load1+P_load2＝P_wave+P_L

调度模式4：该模式下，若波浪能发电阵列的原始波浪能发电功率为最大出输出功率的30％-60％，则混合储能能源管理系统切换至氢燃料电池与锂电池组同时放电模式，且超级电容器组仍保持待机状态，快速补充直流负载与交流负载的功率缺口，公式如下：

P_load1+P_load2＝P_wave+P_b+P_L

调度模式5：该模式下，若波浪能发电阵列的原始波浪能发电功率低于最大输出功率的30％，并且所述混合储能能源路由管理系统各个储能单元均不足以满足负载的供电需求，此时公共连接点PCC闭合，处于并网模式，由大电网支撑交直流母线电压的稳定，保证直流负载与交流负载的稳定工作，等待下一个波浪能充足的发电周期，再次断开PCC并切换至调度模式1，公式如下：

P_load1+P_load2＝P_wave+P_b+P_L+P_grid。