[实用新型]一种风网协同智能控制电解水制氢系统

说明书

本实用新型属于新能源利用技术领域，公开了一种风网协同智能控制电解水制氢系统，包括风力发电机组、电网供电电源、风电整流模块、电网整流模块、风网协同智能控制模块、直流接触器和电解水制氢模块；风力发电机组包括至少一个风力发电机，风力发电机通过风电整流模块与风网协同智能控制模块连接；电网供电电源通过电网整流模块与风网协同智能控制模块连接；电解水制氢模块通过直流接触器与风网协同智能控制模块连接；风网协同智能控制模块，用于控制直流接触器的开闭，来控制电解水制氢模块的接入数量。为风能和氢能的有利结合提供了一条捷径，能够大规模的有效利用风能，通过大规模的风力发电，实现可再生能源的能量储备和能源转换。

技术领域

本实用新型属于新能源利用技术领域，尤其涉及一种风网协同智能控制电解水制氢系统。

背景技术

氢气是一种重要的工业用品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门。工业上制取氢气的方法很多，天然气石油及其制品经蒸汽转化、部分氧化制氢，煤气化制氢等，又如之前流行一时的氨分解制氢，近几年较为时髦的甲醇裂解制氢，此外，还有食盐水电解制氢及水电解制氢。在这些方法中，水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式和一定能量，则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85％，其工艺过程简单，无污染，且产品氢气的纯度高，但是水电解制氢的运行费用比较高，耗电量较大。

氢不仅是一种清洁能源而且也是一种优良的能源载体，具有可储的特性。储能是合理利用能量的一种方式。太阳能、风能分散间歇发电装置及电网负荷的峰谷差或有大量廉价电能都可以转化为氢能储存，供需要时再使用，这种储能方式分散灵活。氢能也具有可输的特性，如在一定条件下将电能转化为氢能，输氢较输电有一定的优越性。

氢能的开发与应用研究尚处于起步阶段，但随着技术进步，环境对清洁能源的要求不断提高，氢能利用是发展的必然趋势，对氢源供应的要求必将日益增加。

风能作为一种新能源具有很好的发展前景，但风电具有典型的随机性和间歇性，大规模风电并网对电网的安全稳定有很大的不良影响，这也成为制约风电规模化发展的严重障碍。目前，将风能和电能结合起来使用，为电解水制氢提供电能的相关技术还很不成熟，还需要做大量的研究工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风网协同智能控制电解水制氢系统，解决了水电解制氢的耗电量较大的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种风网协同智能控制电解水制氢系统，包括风力发电机组、电网供电电源、风电整流模块、电网整流模块、风网协同智能控制模块、直流接触器和电解水制氢模块；

风力发电机组包括至少一个风力发电机，每个风力发电机对应连接一个风电整流模块，风力发电机通过风电整流模块与风网协同智能控制模块连接；

电网供电电源通过电网整流模块与风网协同智能控制模块连接；

电解水制氢模块为至少一个，每个电解水制氢模块对应连接一个直流接触器，电解水制氢模块通过直流接触器与风网协同智能控制模块连接；

风网协同智能控制模块，用于监控风力发电机组的运行状态，得到风力发电机组的发电效率；控制直流接触器的开闭，控制电解水制氢模块的接入数量。

进一步，风力发电机与风电整流模块的交流侧连接，风电整流模块的直流侧与风网协同智能控制模块的直流母线连接。

进一步，电网供电电源与电网整流模块的交流侧连接，电网整流模块的直流侧与风网协同智能控制模块的直流母线连接。

进一步，直流接触器的一侧连接风网协同智能控制模块的直流母线，另一侧与电解水制氢模块相连接构成直流供电回路。