[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

专利信息
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
【权利要求书】:

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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