[发明专利]一种电-氢孤岛直流微电网运行控制方法

权利要求书

1.一种电-氢孤岛直流微电网运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据风光发电系统与制氢需求间的差额，以及锂电池的荷电状态、储氢罐的氢状态，确定系统的运行模式与不同运行模式间的切换条件；

步骤二、确定风电机组、光伏发电系统、锂电池储能系统、制氢单元在不同运行模式下所对应的各接口装置控制策略；

步骤三、确定上层功率管理与本地设备的交互信息。

2.根据权利要求1所述的一种电-氢孤岛直流微电网运行控制方法，其特征在于，所述步骤一、根据风光发电系统与制氢需求间的差额，以及锂电池的荷电状态、储氢罐的氢状态，确定系统的运行模式与不同运行模式间的切换条件，具体包括：

定义风光发电系统与制氢需求间的差额功率为：

P_e＝P_pv+P_w-P_ae (1)

式中：P_e为差额功率；P_pv为光伏功率；P_w为风机功率；P_ae为制氢功率需求；

锂电池的荷电状态(state of charge，SOC)为：

式中：Q为锂电池容量；i_b为锂电池电流；

储氢罐的氢状态为：

式中：P_s为储氢罐压力；P_smax为储氢罐压力上限；

根据式(1)，当P_e≥0表明功率过剩，P_e0表明功率不足；分别根据功率过剩、或功率不足的情况对运行模式进行划分。

3.根据权利要求2所述的一种电-氢孤岛直流微电网运行控制方法，其特征在于，在功率过剩状态时，对运行模式划分如下：

运行模式1，锂电池S_SOC和储氢罐S_SOH处于安全工作区间，当P_eP_bN时，锂电池将以差额功率进行充电，风光发电系统工作在最大功率跟踪模式；

运行模式2，锂电池S_SOC和储氢罐S_SOH处于安全工作区间，当P_e≥P_bN时，锂电池将以额定功率P_bN进行充电，同时风光发电系统转为限功率工作模式，减小风光发电系统的输出功率；

运行模式3，锂电池S_SOC处于安全工作区间，储氢罐压力达到上限，当P_eP_bN时，制氢单元转为待机，锂电池以差额功率进行充电；

运行模式4，锂电池S_SOC处于安全工作区间，储氢罐压力达到上限，当P_e≥P_bN时，制氢单元转为待机，锂电池以额定功率P_bN进行充电，同时需限制风光发电系统发电功率；

运行模式5，储氢罐S_SOH处于安全工作区间，锂电池S_SOC达到上限，此时风光发电系统工作在限功率模式，减小风光发电系统输出功率直至锂电池转为放电模式；

运行模式6，锂电池S_SOC和储氢罐S_SOH均达到上限，可再生能源发电系统、锂电池和制氢单元均转为待机模式，等待重新启动。