[发明专利]一种用于分布式氢能电站的发电控制方法

说明书

本发明涉及一种用于分布式氢能电站的发电控制方法，所述分布式氢能电站包括甲醇制氢单元、燃料电池发电单元、储能单元、集控控制单元等。所述发电控制方法集成在所述集控控制单元中，所述发电控制方法为所述甲醇制氢单元、燃料电池发电单元和储能单元的联动发电控制。所述发电控制方法包括稳态工作点确定逻辑、动态工作点调整逻辑。本发明通过稳定慢响应设备、动态调整快响应设备、瞬时响应设备的稳流托底，因材施用、配合联动、最大程度的发挥出所述氢能电站各系统的功能和优势，提高电站整体发电效率。

技术领域

本发明涉及氢能发电站技术领域，具体涉及一种用于分布式氢能电站的发电控制方法。

背景技术

氢能电站是一种将氢能转化为电能的设施。氢能电站包括制氢单元、储氢设单元、发电单元、储能单元、电力变换单元、控制单元等。氢能电站的能源物质实体为氢气，高热值、无污染、是世界公认的清洁能源，也将是未来能源结构转型的环境友好终极方案的重要组成部分；氢的热值是所有化石燃料，化工燃料和生物燃料中最高的，为142351kJ/kg，是汽油热值的3倍，是天燃气热值的2.6倍，是柴油热值的11倍，是煤炭热值的4倍；氢能电站的发电设备为燃料电池，是一种将氢气的化学能直接转化为电能的高效能转化设备，不同于柴油发电机组将柴油经过二次转化(柴油化学能燃烧→机械能→电能)、高污染、高排放、高噪音、高发热，不同于电池组的高装机量、高自耗电、高寿命衰减、全生命周期内的环境污染。氢能电站的氢气可以是电解水制氢、化工原料制氢、也可以来自化工原料副产提纯氢等，上游衔接光伏绿电、风能绿电、谷电，工业灰氢，下游发电供用户、馈网。其中化工原料制氢→燃料电池发电路线在因地制宜、因材施用需求驱动下的发电站、备电站领域可开辟应用场景，如需消纳副产甲醇的化工厂等。

氢能电站作为备电电站，需要具备随时瞬时启动、功率的迅速变载响应等特征；甲醇制氢装置是化工设备，现在用于备电新场景，与常规追求调试完成后长时间稳定运行不同，需要频繁开关机、频繁变载，而甲醇制氢装置的开关机过程时间长、变载响应慢、流量不稳定等问题就凸显出来；发电用氢既要满足后端负载的任意变化，又要维持发电前端不稳定流量氢气的压力稳定；用氢安全要求氢气低排放甚至0排放，燃料电池需要尽可能多的将氢气转化成电能；结合化工设备的氢能备电电站是一个新事物，需要在无储氢、现制现用需求基础上，解决制氢、氢发电和储能的三混联动备电功能，这对氢能电站集控控制是一个很大的挑战。

因此，本领域急需一种用于氢能电站的甲醇制氢、氢发电和储能的三混联动控制方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于分布式氢能电站的发电控制方法。

为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

本申请提供一种用于分布式氢能电站的发电控制方法，所述氢能电站包括甲醇制氢单元、发电单元和储能单元，所述制氢单元与所述发电单元连接并为所述发电单元提供氢气，所述发电单元包含多台燃料电池，所述发电单元发电所得电能供氢能电站自耗、供储能单元储存以及供电力用户使用。所述控制方法包括稳态工作点控制方法和动态工作点控制方法，其中：

所述稳态工作点控制方法，包含以下步骤：

步骤1：计算所述发电单元当前最大需求功率和最大允许发电能力。

P_FCSSReqMax＝P_St+P_{BASSChargPermitMax}+P_Load