[发明专利]一种液流电池与氢储能的微网系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种液流电池与氢储能的微网系统及其工作方法，发电站分别与电网、DC/AC转换器及电解槽连接，DC/AC转换器分别与正极电解液腔体内的正极及负极电解液腔体内的负极连接，正极电解液腔体的顶部出口与正极储液罐的入口相连通，正极储液罐的出口经第一循环泵与正极电解液腔体的底部入口相连通；负极电解液腔体的顶部出口与负极储液罐的入口相连通，负极储液罐的出口经第二循环泵与负极电解液腔体的底部入口相连通，该系统及其工作方法能够实现微电网调峰调频，实现多能互补。

技术领域

本发明属于综合储能电站领域，涉及一种液流电池与氢储能的微网系统及其工作方法。

背景技术

随着我国经济市场的进一步繁荣，我国的电力发电量和用电量规模未来将继续保持增长趋势，在多能互补、源网荷协同的发电用电模式中，随着新能源发电占比逐渐增长，储能系统将要在区域电网中逐步承担调峰调频、事故备用、负载备用的作用。

随着储能行业的大力发展，通过各种储能方法可以将电量阶段性的储存，解决了新能源发电和上网后用电异步的问题，但是目前各种储能方法自身存在着问题。目前储能方法包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、电化学储能、氢储能、相变储热等，能实现大规模用于服务电网调峰调频的储能方法主要是抽水蓄能、电化学储能和氢储能，在较长的时间周期内抽水蓄能经济性最优但不能消纳电网过多的净电量、电化学储能应用最便捷但不适用和大型电网搭配调峰调频、氢储能市场广阔但系统难以持续运行。因此亟需发展可持续的新型储能系统，用于实现微电网调峰调频、实现多能互补。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种液流电池与氢储能的微网系统及其工作方法，该系统及其工作方法能够实现微电网调峰调频，实现多能互补。

为达到上述目的，本发明所述的液流电池与氢储能的微网系统包括发电站、电网、液流电池储能系统及氢储能系统，其中，液流电池储能系统包括DC/AC转换器、正极电解液腔体、正极储液罐、第一循环泵、第二循环泵、负极电解液腔体及负极储液罐；氢储能系统包括电解槽；

发电站分别与电网、DC/AC转换器及电解槽连接，DC/AC转换器分别与正极电解液腔体内的正极及负极电解液腔体内的负极连接，正极电解液腔体的顶部出口与正极储液罐的入口相连通，正极储液罐的出口经第一循环泵与正极电解液腔体的底部入口相连通；负极电解液腔体的顶部出口与负极储液罐的入口相连通，负极储液罐的出口经第二循环泵与负极电解液腔体的底部入口相连通。

电解槽的氢气出口与储氢装置的入口相连通，电解槽的氧气出口与储氧装置的入口相连通。

储氢装置的出口与氢利用单元的入口相连通，储氧装置的出口与氧利用单元相连通。

本发明所述液流电池与氢储能的微网系统的工作方法，包括微网储能阶段及微网发电阶段。

在微网储能阶段，发电站所发电量全部上网后，再将多余电量优先通过液流电池储能系统储电，其次通过氢储能系统储氢。

设定Q_p为发电站的实时发电量，Q_g为电网的实时输出电量，C_full为判断液流电池储能系统是否储满电量，C_lower为判断液流电池储能系统的储电量是否小于下限值，Q_b,in为液流电池储能系统的输入电量，Q_H,min为氢储能系统的最低用电量，在微网储能阶段分为三个子工况，具体为：

第一子工况下，Q_p≥Q_g且C_full为真，在该工况下，Q_p＝Q_g+Q_H，液流电池储能系统不工作，将Q_p中Q_g的电量传输到电网，将剩余Q_H的电量传输到氢储能系统中后使得电解槽工作；