基于离网运行条件下的氢能综合利用系统的控制方法
摘要文本
本发明公开了一种基于离网运行条件下的氢能综合利用系统的控制方法。该方法包括如下步骤：建立氢能综合利用系统；设定电解制氢系统中的辅机功率，设定压缩储氢系统中储氢罐的最大容量、最小容量和初始储氢量，采集太阳能发电系统中的光伏功率，风力发电系统中的风机功率，直流微网中的负荷功率，计算直流微网中的净功率和储氢罐的实时储氢量，控制电解制氢系统的启停，控制燃料电池发电系统的启停；当电解制氢系统或燃料电池发电系统电堆温度达到设定温度时，热回收系统开始工作。本发明能够提升能量利用率并延缓电解槽老化，电解槽电压降级从4.67mV降至4.48mV、能量利用率从47.6％提升至53.9％。
申请人信息
- 申请人:武汉理工大学; 国网浙江省电力有限公司
- 申请人地址:430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
- 发明人: 武汉理工大学; 国网浙江省电力有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于离网运行条件下的氢能综合利用系统的控制方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311318365.4 |
| 申请日 | 2023/10/12 |
| 公告号 | CN117353267A |
| 公开日 | 2024/1/5 |
| IPC主分类号 | H02J1/10 |
| 权利人 | 武汉理工大学; 国网浙江省电力有限公司 |
| 发明人 | 胡红明; 朱世昊; 谢长君; 杜帮华; 卢昕宇; 杨扬; 朱文超; 王新明; 彭颜玉; 李永康; 章雷其; 赵波 |
| 地址 | 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号; 浙江省杭州市西湖区黄龙路8号 |
专利主权项内容
1.一种基于离网运行条件下的氢能综合利用系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)建立氢能综合利用系统，所述氢能综合利用系统包括分别连接至直流微网的太阳能发电系统(1)、风力发电系统(2)、电解制氢系统(3)、燃料电池发电系统(5)和协同控制单元(6)，还包括压缩储氢系统(4)和热回收系统(7)；所述电解制氢系统(3)连接至压缩储氢系统(4)，所述压缩储氢系统(4)连接至燃料电池发电系统(5)；所述协同控制单元(6)分别连接至太阳能发电系统(1)、风力发电系统(2)、电解制氢系统(3)、压缩储氢系统(4)、燃料电池发电系统(5)；所述热回收系统(7)用于回收电解制氢系统(3)和燃料电池发电系统(5)尾气热量，并通过加热冷却水的方式收集起来；S2)设定电解制氢系统(3)中的辅机功率，设定压缩储氢系统(4)中储氢罐的最大容量、最小容量和初始储氢量；协同控制单元(6)采集太阳能发电系统(1)中的光伏功率，风力发电系统(2)中的风机功率，直流微网中的负荷功率，计算直流微网中的净功率，并定义净功率所需最短持续时间，所述净功率为光伏功率和风机功率之和，减去负荷功率；协同控制单元(6)采集压缩储氢系统(4)中储氢罐的进气量和出气量，并根据储氢罐的初始储氢量，计算储氢罐的实时储氢量，所述实时储氢量为进气量和出气量之间的差值，加上初始储氢量；当直流微网中的净功率大于0时，电解制氢系统(3)处于启动状态、或待机状态；若直流微网中的净功率大于电解制氢系统(3)中的辅机功率，且净功率持续时间大于净功率所需最短持续时间，同时储氢罐的实时储氢量小于设定的储氢罐最大容量，则协同控制单元(6)启动电解制氢系统(3)，否则，电解制氢系统(3)待机；当直流微网中的净功率小于或等于0时，燃料电池发电系统(5)处于启动状态、或待机状态；若储氢罐的实时储氢量大于设定的储氢罐最小容量，则协同控制单元(6)启动燃料电池发电系统(5)，否则，燃料电池发电系统(5)待机；S3)协同控制单元(6)检测到电解制氢系统(3)或燃料电池发电系统(5)处于工作状态时，热回收系统(7)处于待机状态，当电解制氢系统(3)或燃料电池发电系统(5)电堆温度达到设定温度时，热回收系统(7)开始工作。 更多数据：www.macrodatas.cn