[发明专利]水电站氢能不间断交流电源系统

说明书

本发明提供了一种水电站氢能不间断交流电源系统，包括水电站制氢系统、水电站储氢系统、输氢管路、氢燃料电池电堆、UPS主柜、UPS配电柜、电站厂用交流电；电站厂用交流电的输出端分别与整流模块和UPS主柜的输入端电连接；整流模块的输出端与水电站制氢系统的输入端电连接；水电站制氢系统的输出端通过输氢管路与水电站储氢系统的输入端相连通；水电站储氢系统的输出端通过输氢管路与氢燃料电池电堆的输入端相连通；氢燃料电池电堆的输出端与UPS主柜的输入端电连接；UPS主柜的输出端与UPS配电柜的输入端电连接；UPS配电柜的输出端与整流模块的输入端电连接。本发明可在长期运行及维护过程中实现零排放、零污染的要求。

技术领域

本发明涉及水利水电机电技术领域，具体涉及一种水电站氢能不间断交流电源系统。

背景技术

水电站的计算机监控主机、服务器、通信设备、火灾报警等重要设备需要提供设可靠的不间断电源(以下简称UPS)。正常运行情况下，UPS把交流电整流成直流电，然后再把直流电逆变成稳定无杂质的交流电；当交流电中断(事故停电)时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作。目前，UPS电池一般均采用铅酸或者镉镍蓄电池。铅酸和镉镍具有一定的腐蚀性和毒性，一旦泄露会造成环境污染，甚至危及人身安全，因此必须专业防护，其电解液也需要专门回收，以免造成污染。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种水电站氢能不间断交流电源系统，可以实现水电站运行设备中不含有毒有害的铅、镉等元素，并可在长期运行及维护过程中实现零排放、零污染的要求。

本发明提供了一种水电站氢能不间断交流电源系统，其特征在于包括水电站制氢系统、水电站储氢系统、输氢管路、氢燃料电池电堆、UPS主柜、UPS配电柜、电站厂用交流电；电站厂用交流电的输出端分别与整流模块和UPS主柜的输入端电连接；整流模块的输出端与水电站制氢系统的输入端电连接；水电站制氢系统的输出端通过输氢管路与水电站储氢系统的输入端相连通；水电站储氢系统的输出端通过输氢管路与氢燃料电池电堆的输入端相连通；氢燃料电池电堆的输出端与UPS主柜的输入端电连接；UPS主柜的输出端与UPS配电柜的输入端电连接；UPS配电柜的输出端与整流模块的输入端电连接。

上述技术方案中，UPS主柜内还设置有整流模块和逆变模块；电站厂用交流电的输出端与整流模块的输入端电连接，整流模块的输出端与逆变模块的输入端电连接；氢燃料电池电堆的输出端与逆变模块的输入端电连接；逆变模块的输出端与UPS配电柜的输入端电连接。

上述技术方案中，输氢管路采用钢材料、焊接工艺，运输压力8Mpa,管径根据氢燃料电池电堆容量确定。

上述技术方案中，氢能燃料电池电堆采用质子交换膜燃料电池,氢能燃料电池的容量根据水电站的UPS负荷确定，容量在100kW以内。

上述技术方案中，水电站储氢系统采用高压储氢罐，布置在水电站蓄电池室附近，储氢罐采用包括钢、铝或者碳纤维制作，存储压力10～70Mpa,储氢罐的容积大小根据氢燃料电池电堆的容量确定。