[发明专利]一种用于新能源微电网的飞轮储能与储氢充放电控制方法

权利要求书

1.一种用于新能源微电网的飞轮储能与储氢充放电控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

对新能源中光伏发电的状况进行分类，包括发电过剩和发电不足两种状况；

当新能源中光伏发电过剩时；

情况1：w≥w_up，说明此时飞轮的转速已达到上限值w_up，无法为其充能；

在情况1下，当储氢无法工作时，氢罐已满而无法通过电解对大容量存储进行充电，或者可逆式固体氧化物电池不能作为燃料电池运行；光伏发电过剩的能量注入微电网，其表达式为；

E_grid＝ΔE

式中，E_grid表示从微电网流出或流入的能量，ΔE表示光伏输出能量与负载所需能量之差；

情况2：w＜w_up，说明飞轮储能能够进行储能；

在情况2下，当储氢无法工作时，飞轮储能吸收光伏发电过剩的能量，超出飞轮储能容量的能量会流入电网，其表达式为；

E_grid＝ΔE-E_smooth

情况3：w＞w_lp，说明飞轮储能能够进行释能；

在情况3下，当储氢无法工作时，可逆式固体氧化物电池无法以燃料电池模式运行，该飞轮储能一直减速直到达到其容量极限；如果飞轮储能提供的能量不足，则微电网将提供剩余部分，其表达式为；

E_grid＝|ΔE|-E_smooth

情况4：w≤w_lp，说明此时飞轮的转速已达到下限值w_lp，无法进行释能；

在情况4下，当储氢无法工作时，飞轮处于可操作转速之下，通过微电网来满足负载需求，其表达式为；

E_grid＝|ΔE|-E_soe。

2.根据权利要求1所述的一种用于新能源微电网的飞轮储能与储氢充放电控制方法，其特征在于：所述情况1中，储氢进行储能工作模式，光伏过剩的能量能够通过电解给氢气罐储氢：储氢的需求小于光伏发电超出的能量，电解需要的能量来自光伏发电的输出，超出电解需求的剩余能量会注入电网；储氢的需求大于光伏发电超出的能量，整个超出的能量会被储存在储氢罐中，飞轮根据其转速情况，向可逆式固体氧化物电池释放能量，从而使光伏出力的功率更加平滑，其表达式为；

E_grid＝ΔE-E_soe

E_grid＝E_soe-ΔE-E_smooth

式中，E_soe表示电解需要的能量，E_smooth表示飞轮储能进行平滑系统的能量。

3.根据权利要求2所述的一种用于新能源微电网的飞轮储能与储氢充放电控制方法，其特征在于：所述情况1下，储氢进行释能工作模式，注入到电网的能量等于光伏发电过剩的能量和储氢释放的能量，其表达式为；

E_grid＝ΔE+E_sof

式中，E_sof表示储氢释放的能量。

4.根据权利要求1所述的一种用于新能源微电网的飞轮储能与储氢充放电控制方法，其特征在于：所述情况2中，储氢进行储能工作模式，光伏过剩的能量通过电解给氢气罐储氢：超过储氢储能容量的能量会被飞轮储能吸收，如果达到飞轮的最大容量，则将能量注入电网；如果光伏发电超出的能量不满足储氢的需要，为填补这个空缺，飞轮通过减速将能量传递到储氢中，当飞轮释能达到最大限度时，还会从电网中吸收能量，其表达式为；

E_grid＝ΔE-E_soe-E_smooth

E_grid＝E_soe-ΔE-E_smooth。