[发明专利]一种配电网氢能源储能调控系统及方法

说明书

本发明公开了一种配电网氢能源储能调控系统及方法，包括新能源发电模块、配电网电量调控模块和氢能源储能模块，所述配电网电量调控模块分别与所述新能源发电模块和所述氢能源储能模块连接，所述氢能源储能模块包括电解水储能单元、氢气储存单元和氢燃料电池发电单元，所述电解水储能单元依次与所述氢气储存单元和所述氢燃料电池发电单元连接。本发明通过配电网电量调控模块在用电低谷期，将从新能源发电模块获得的超出用电需求的发电量通过氢能源储能模块的电解水储能单元和氢气储存单元将电能转化为化学能进行储存，在用电高峰期通过氢燃料电池发电单元补充进电网，缓解电网供电压力。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种配电网氢能源储能调控系统及方法。

背景技术

氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。21世纪，我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划，并且我国已在氢能领域取得了多方面的进展，在不久的将来有望成为氢能技术和应用领先的国家之一，也被国际公认为最有可能率先实现氢燃料电池产业化的国家。氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。氢燃料电池具有无污染、无噪声、高效率等优点。

目前已有利用氢燃料电池作为应急供电单位的方案，如中国专利CN113193645A，公开日2021年7月30日，一种氢燃料电池应急供电系统的控制方法，根据电网输入端电压值判断电网电压状态，若电网有电压，则进入电网模式；在电网模式时根据储能单元的SOC值进行供电切换；若电网无电压，则进一步判断前一跨步时间是否有电压，若前一跨步时间前有电压，则进入断电模式；在断电模式时，通过氢燃料电池功率和储能单元的SOC值进行供电调节；若前一跨步时间前无电压，进入离网模式；在离网模式时，通过储能单元的SOC值、负载功率和氢燃料电池功率和进行供电调节。该方案只能够在电网断电时应急供电单位提供电能，无法作为配电网的常用储能单位，也无法在日常用户用电高峰期为电网供电缓解供电压力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的电网氢能源储能控制系统存在无法在用电高峰期为电网供电缓解供电压力的技术问题。提出了一种能够利用氢能源在用电低谷期进行储能在用电高峰期为电网供电，进而缓解电网供电压力的配电网氢能源储能调控系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种配电网氢能源储能调控系统，包括新能源发电模块、配电网电量调控模块和氢能源储能模块，所述配电网电量调控模块分别与所述新能源发电模块和所述氢能源储能模块连接，所述氢能源储能模块包括电解水储能单元、氢气储存单元和氢燃料电池发电单元，所述电解水储能单元依次与所述氢气储存单元和所述氢燃料电池发电单元连接，所述配电网电量调控模块分别与所述电解水储能单元和所述氢燃料电池发电单元连接。

一种配电网氢能源储能调控系统，主要新能源发电模块、配电网电量调控模块和氢能源储能模块三大部分，通过配电网电量调控模块在用电低谷期，将从新能源发电模块获得的超出用电需求的发电量通过氢能源储能模块的电解水储能单元和氢气储存单元将电能转化为化学能进行储存，在用电高峰期通过氢燃料电池发电单元补充进电网，缓解电网供电压力。

作为优选，所述配电网电量调控模块包括新能源接收单元、用电调控单元和储能传输单元，所述用电调控单元分别与所述新能源接收单元和所述储能传输单元连接，所述新能源接收单元与所述新能源发电模块，所述储能传输单元与所述氢能源储能模块连接。

配电网电量调控模块通过新能源接收单元和储能传输单元，实现新能源发电量接收和氢能源储能的功能，通过用电调控单元进行电量调控。

作为优选，所述用电调控单元包括供电侧信息采集子单元、用电侧信息采集子单元和配电量分析调控子单元，所述供电侧信息采集子单元和所述用电侧信息采集子单元均与所述配电量分析调控子单元连接。