[发明专利]包含制氢和储能的柔性负荷系统及其控制方法和控制系统在审
申请号: | 202211144534.2 | 申请日: | 2022-09-20 |
公开(公告)号: | CN115459285A | 公开(公告)日: | 2022-12-09 |
发明(设计)人: | 党楠;张祥成;李富春;杨欣;张桂红;冯斌;刘飞;许徳操;王昭;秦绪武;田旭;李积泰;王世斌;彭飞 | 申请(专利权)人: | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司;国网青海省电力公司经济技术研究院;国网青海省电力公司 |
主分类号: | H02J3/14 | 分类号: | H02J3/14;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 李鹏威 |
地址: | 710075 陕西省西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 包含 柔性 负荷 系统 及其 控制 方法 控制系统 | ||
1.一种包含制氢和储能的柔性负荷系统,其特征在于,包括新能源设备、制氢设备、储能设备和输电线路;
输电线路一端上设置用于连接电网的电网接口,另一端依次连接新能源设备、制氢设备、储能设备和输电线路;
其中,新能源设备用于提供新能源电力,并通过输电线路发送至电网接口、制氢设备和储能设备中的至少一个;
储能设备用于存储新能源电力得到储能电力,或发送储能电力至电网接口和制氢设备中的至少一个;
制氢设备用于通过新能源电力制氢。
2.根据权利要求1所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统,其特征在于,所述储能设备为熔盐储能设备或电化学储能设备。
3.根据权利要求2所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统,其特征在于,所述熔盐储能设备包括高温熔盐罐、低温熔盐罐、电加热器、换热器、汽轮机以及发电机;
高温熔盐罐的进口通过电加热器与低温熔盐罐的出口连接,高温熔盐罐的出口通过换热器一侧和低温熔盐罐的进口连接;汽轮机的进口通过换热器另一侧和汽轮机的出口连接,汽轮机的动力输出端与发电机连接;电加热器通过输电线路与新能源设备连接,发电机通过输电线路与制氢设备连接。
4.根据权利要求2所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统,其特征在于,所述电化学储能设备包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池中的至少一个。
5.一种权利要求1至4任一项所述包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制方法,其特征在于,包括:
获取柔性负荷系统所在电力系统的新能源发电情况;
当新能源发电情况为系统缺电时,关闭制氢设备并启动储能设备,通过储能设备和电网接口向电网输送储能电力;
当新能源发电情况为系统多电时,启动制氢设备,通过制氢设备消纳系统多电的新能源电力,当制氢设备不能完全消纳系统多电的新能源电力时,启动储能设备,将制氢设备不能消纳的系统多电的新能源电力存储至储能设备。
6.根据权利要求5所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
当储能设备的储能电力大于预设值,且存在空闲的制氢设备时,通过储能设备输送储能电力至空闲的制氢设备进行制氢。
7.根据权利要求5所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制方法,其特征在于,所述制氢设备的功率通过如下方式得到:
获取预设时间段内柔性负荷系统所在电力系统的日电量缺额预测值;
通过下式得到制氢设备的功率ph:
ph=Max(phN)
phN=QstN/Qnep
其中,phN为预设时间段内柔性负荷系统所在电力系统的第N日的制氢设备的功率计算值,QstN为预设时间段内柔性负荷系统所在电力系统的第N日的日电量缺额预测值,Qnep为柔性负荷系统所在电力系统的单位新能源日发电量。
8.一种权利要求1至4任一项所述包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制系统,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于获取柔性负荷系统所在电力系统的新能源发电情况;
第一控制模块,用于当新能源发电情况为系统缺电时,关闭制氢设备并启动储能设备,通过储能设备和电网接口向电网输送储能电力;
第二控制模块,用于当新能源发电情况为系统多电时,启动制氢设备,通过制氢设备消纳系统多电的新能源电力,当制氢设备不能完全消纳系统多电的新能源电力时,启动储能设备,将制氢设备不能消纳的系统多电的新能源电力存储至储能设备。
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