[发明专利]一种联网型大规模风电制氢系统配置方法

权利要求书

1.一种联网型大规模风电制氢系统配置方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)确定必要边界条件：风电装机规模MW、风电等效运行小时数h1、下游氢气用户年运行小时数h2；

(2)根据输入的风电装机规模、风电等效运行小时数、下游氢气用户年运行小时数三个必要边界条件匹配特性对应的年典型日运行曲线；

(3)采用年典型日运行曲线，按以下方法进行配置：

(3.1)年典型日运行曲线中风电功率为P，曲线上最高风功率为P_max，依据P_max确定制氢总功率MW；

(3.2)根据年典型日运行曲线计算全天发电量，全天发电量除以24得到平均时发电量MWh，平均时发电量除以1h得到平均时发电功率P_avg MW，求P_avg/P_max比值γ为自然平衡系数，当外供氢功率为γP_max时，储氢系统储氢量与供氢量自然平衡；

(3.3)设定供氢系数α和临界系数β，按数学关系：0.2≤βγα1，对α和β进行试赋值，取αP_max作为额定对外供氢功率MW，βP_max作为从电网购电制氢临界功率MW，根据风电功率的不同，风电制氢系统有三种运行模式；

(3.3.1)运行模式一：当αP_max≤P≤P_max时，制氢功率与风电功率一致为P，制备的氢气有两种去向，一部分以αP_max作为对外供氢功率，另一部分以P-αP_max作为储氢功率储存在储氢系统中；根据年典型日运行曲线中，不同时刻的风电功率及对应时长，计算出一天内各αP_maxPP_max时刻的储氢量Q_储＝∫_△t(P-αP_max)，将各时刻的储氢量求和得到ΣQ_储作为储氢系统储氢容量；

(3.3.2)运行模式二：当βP_maxPαP_max时，制氢功率与风功率一致为P，制备的氢气以P对外供氢，不足之处由储氢系统释放氢气补充，储氢系统释放功率为αP_max–P；根据年典型日运行曲线中，不同时刻的风功率及对应时长，计算出一天内各βP_maxPαP_max时刻的储氢量Q_放＝∫_△t(αP_max–P)，将各时刻的储氢量求和得到ΣQ_放A作为储氢系统放氢容量；

(3.3.3)运行模式三：当0≤PβP_max时，接入电网电力作为风电电力的补充，制氢功率为βP_max，其中来自风电的功率为P，来自电网的功率为βP_max–P，制备的氢气全部对外供氢，不足之处由储氢系统释放氢气补充，储氢系统释放功率为αP_max–βP_max；根据年典型日运行曲线中，不同时刻的风功率及对应时长，计算出一天内各βP_maxPαP_max时刻的储氢量Q_放＝∫_△t(αP_max–βP_max)，将各时刻的储氢量求和得到ΣQ_放B可作为储氢系统放氢容量；

(4)按储氢系统储氢容量略大于放氢容量的原则，判断α和β现有赋值条件下ΣQ_储＝ΣQ_放A+ΣQ_放B是否成立，若不成立按趋势对α和β赋值进行调整直至成立，此后确定α与β取值，实现联网型大规模制氢系统配置。

2.根据权利要求1所述的一种联网型大规模风电制氢系统配置方法，其特征在于：匹配特性对应的年典型日运行曲线时还包括辅助边界条件即项目风电运行数据，通过对项目风电运行数据进行处理，得到年典型日运行曲线。