[实用新型]一种高效率高安全风电制氢调峰调频系统

权利要求书

1.一种高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，包括风力发电系统(1)、功率分配器(2)、变压器(17)、AC-DC控制器(3)、超级电容器(4)、DC-AC控制器(16)、蓄电池(6)、电解槽(5)、电解液储罐(7)、燃料电池(14)及协调控制器(15)；

风力发电系统(1)的输出端与功率分配器(2)的输入端相连接，功率分配器(2)的两个输出端分别与变压器(17)的输入端及AC-DC控制器(3)的输入端相连接，AC-DC控制器(3)的输出端与超级电容器(4)的充电接口相连接，超级电容器(4)的放电接口与DC-AC控制器(16)的输入端及蓄电池(6)的充电接口相连接，蓄电池(6)与电解槽(5)的电源接口相连接，电解液储罐(7)的出口与电解槽(5)的电解液入口相连通，电解槽(5)的阴极产物出口依次经氢气缓冲罐(9)、氢气压缩机(11)及储氢罐(12)与燃料电池(14)的氢气入口相连通，燃料电池(14)的输出端与DC-AC控制器(16)的输入端相连接，DC-AC控制器(16)的输出端与变压器(17)的输入端相连接，变压器(17)的输出端与电网相连接；

协调控制器(15)与燃料电池(14)、超级电容器(4)、风力发电系统(1)及功率分配器(2)相连接。

2.根据权利要求1所述的高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，还包括氧气缓冲罐(8)、氧气压缩机(10)及储氧罐(13)，其中，电解槽(5)的阳极产物出口依次经氧气缓冲罐(8)及氧气压缩机(10)与储氧罐(13)相连通。

3.根据权利要求1所述的高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，电解液储罐(7)与电解槽(5)的电解液入口之间设置有流量调节阀。

4.根据权利要求1所述的高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，氢气缓冲罐(9)及氧气缓冲罐(8)均设置有用于除去碱液及水的过滤装置。

5.根据权利要求1所述的高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，在工作时，当风力发电系统(1)的发电功率大于电网需求时，协调控制器(15)控制功率分配器(2)将风力发电系统(1)产生的多余电量经AC-DC控制器(3)存储于超级电容器(4)中，当超级电容器(4)充满电后，则对蓄电池(6)进行充电，当蓄电池(6)充满电后，协调控制器(15)控制电解槽(5)工作，电解槽(5)电解电解液制氢。

6.根据权利要求1所述的高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，当风力发电系统(1)的输出功率不能满足电网需求，协调控制器(15)率先控制超级电容器(4)经过DC-AC控制器(16)将直流电转化为交流电，然后再向电网供电；当超级电容器(4)的电量供电不足时，协调控制器(15)控制燃料电池(14)启动，通过燃料电池(14)对电网进行放电；同时，电解槽(5)正常工作，利用蓄电池(6)提供的电能电解水制氢，当蓄电池(6)的剩余电量小于预设最低电量时，协调控制器(15)关闭电解槽(5)。

7.根据权利要求1所述的高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，氧气压缩机(10)入口处氧气的纯度大于等于99.9％；氢气压缩机(11)入口处氢气的纯度大于等于99.9％。

8.根据权利要求1所述的高效率高安全风电制氢调峰调频系统，其特征在于，所述电解槽的温度范围是0-40℃。