[发明专利]一种风光氢储互补的不间断供电系统

权利要求书

1.一种风光氢储互补的不间断供电系统，其特征在于，包括：风力发电系统、光伏发电系统、控制系统、逆变系统、储能电池系统、氢燃料电池备用发电系统及制氢系统；

所述风力发电系统，利用风力发电机将风能转化成机械能，再通过风力发电机将机械能转化成电能，产生的电能在控制系统的调控下，一部分电能通过逆变系统将直流电转换成交流电，可对交直流不同负载进行供电，其余的电能对储能电池系统充电，储能电池系统充满电后，过余电能进入所述制氢系统制氢；

所述光伏发电系统，包括光伏组件、光伏支架、光伏基础部件、汇流箱，所述光伏组件设置在光伏支架上；所述光伏发电系统利用太阳能电池板组成的光伏组件的光伏效应将光能转化成电能，产生的电能在控制系统的调控下，一部分电能通过逆变系统将直流电转换成交流电，可对交直流不同负载进行供电，其余的电能对储能电池系统充电，储能电池系统充满电后，过余电能进入所述制氢系统制氢；

所述控制系统，包括风能控制器、光伏控制器、控制柜；所述控制系统根据风力发电系统发电量、光伏发电系统发电量及负载的变化，不断对储能电池系统的工作状态进行切换和调节，当风力发电系统和光伏发电系统总发电量大于负载需求时，控制系统把多余的电量送往储能电池系统存储，在储能电池系统充满电后，可利用富裕的电能电解纯水制氢；当风力发电系统和光伏发电系统总发电量小于负载需求时，控制系统把储能电池系统的电量送往负载；

所述逆变系统，由配电柜、逆变器、AC/DC设备、蓄电池组成；所述逆变系统用于把风力发电系统、光伏发电系统和储能电池系统出来的直流电转变成标准的220V交流电，保证交流电负载设备的正常使用，同时还具有自动稳压功能；

所述储能电池系统由多块蓄电池和电池管理系统组成，用于将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化成化学能通过多块蓄电池储存起来，以备供电不足时使用；

所述氢燃料电池备用发电系统作为后备辅助发电系统，在无风光发电的极端情况下，并且储能电池系统放完电后，储氢后备供电可达72小时，用于保证用电设备工作的连续性；

所述制氢系统由制氢装置、氢储存装置组成，在风力发电系统和光伏发电系统总发电量大于负载需求时，同时储能电池系统电量充满的情况下，利用通过逆变系统的交流电或未通过逆变系统的直流电电解纯水通过制氢装置进行制氢，将氢注入储氢装置储存后供氢燃料电池备用发电系统作后备电源用。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理系统用于准确估测蓄电池组的荷电状态，动态监测蓄电池组的工作状态，均衡单体蓄电池、蓄电池组间的电量分配。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括不间断供电系统，用于在运行过程中是通过协调控制实现不间断供电；所述协调控制包括：基本控制功能、计划无缝切换功能、离网功率平衡控制功能及设备计划控制功能。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述基本控制功能，用于实现在离网状态下的启动和停止；所述计划无缝切换功能，按照计划要求实现系统从并网状态无缝转化成离网状态以及从离网状态转化成并网状态，在无缝切换过程中系统内的负载不会失电；所述离网功率平衡控制功能，用于在离网运行时，首要目标是保证重要负载的供电，可有选择的保证非重要负载的供电，其核心是根据系统内储能电池系统的剩余储电容量决定系统内风力发电系统、光伏发电系统与负载的调节方法；所述设备计划控制功能，对特定需要计划运行的设备，可以编制计划值或者计划运行曲线，使得该设备按照计划值或者计划曲线运行。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述不间断供电系统各分系统的容量设计负载容量为6kW，负载日用电量为6kW*24h＝144kWh。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述风力发电系统采用多台一定容量的风力发电机组，在平均风速4.5m/s的风速下，发电量为150kWh。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光伏组件总容量为30.1KWp，共安装25年，按照光伏特性，取工况因素为0.8，年均光照辐射量为5kWh/m2/d，则光伏组件日发电量为30.1KWp*4.5h*0.8＝108kWh。