[发明专利]一种用于新能源场站的混合储能储氢装置

权利要求书

1.一种用于新能源场站的混合储能储氢装置，其特征在于，包括：

第一并联支路，所述第一并联支路一端连接至新能源场站的发电系统，另一端连接至交流电网；

第二并联支路，所述第二并联支路一端连接长时和、或短时储能系统，另一端连接至交流电网；其中，短时储能系统和长时储能系统同时存在时，组成混合储能系统；

第三并联支路，所述第三并联支路一端连接制氢系统，另一端连接至交流电网；

储能储氢控制模块，用于根据所述发电系统的实时发电状态和所述交流电网的实时用电状态，控制所述长时和、或短时储能系统进行充放能量，以及控制所述制氢系统进行制氢；

其中，所述储能储氢控制模块根据所述交流电网的实时用电状态，获取并网点交流电网频率，并判断该频率是否在新能源场站一次调频死区范围内，根据电网需要，死区范围设置为-f_DB≤f≤f_DB，电网额定频率f₀；

在发电高峰期，如果电网调度AGC指令要求的功率＜风电、光伏场站可发功率，则表示风电、光伏场站能够发过多的电能，故有一部分电能不能上网，存在限电现象，此时：

（1）如果交流电网频率-f_DB≤f≤f_DB，以及f＜-f_DB时，混合储能系统不进行电网频率优化调节，执行以下策略：

如果混合储能系统中，短时储能系统储电量1和长时储能系统的储电量2满足95%≤≤100%且95%≤≤100%则混合储能系统不工作，制氢系统开始工作，产生氢气；

如果短时储能系统储电量1和长时储能系统的储电量2满足0≤1＜95%且95%≤≤100%，则短时储能系统按要求开始充电，充电功率=min{风电、光伏场站可发功率-电网调度AGC指令要求的功率，短时储能系统最大充电功率}；

如果短时储能系统储电量1和长时储能系统的储电量2满足0≤2＜95%且95%≤≤100%，则长时储能系统按要求开始充电，充电功率=min{风电、光伏场站可发功率-电网调度AGC指令要求的功率，长时储能系统最大充电功率}；

如果短时储能系统储电量1和长时储能系统的储电量2满足0≤1＜95%且0≤2＜95%，则短时储能系统优先开始充电，充电功率=min{风电、光伏场站可发功率-电网调度AGC指令要求的功率，短时储能系统最大充电功率}；

当短时储能系统储电量1=100%时，长时储能系统按要求开始充电，充电功率=min{风电、光伏场站可发功率-电网调度AGC指令要求的功率，长时储能系统最大充电功率}；

当短时储能系统储电量1=100%且长时储能系统储电量2=100%后，制氢系统开始工作，产生氢气；

（2）如果电网频率f＞f_DB时，混合储能系统优先进行电网频率优化调节，由储能储氢控制模块分析计算功率需求量，发送指令优先由短时储能系统吸收功率，直至电网频率趋近电网额定频率f₀或短时储能系统储电量1=100%；此时：

如果长时储能系统的储电量2满足0≤≤5%，长时储能系统不工作；

如果长时储能系统储电量5%＜2≤100%，长时储能系统按要求充电，充电功率=min{风电、光伏场站可发功率-电网调度AGC指令要求的功率，长时储能系统最大充电功率}；

当长时储能系统储电量=100%后，制氢系统开始工作，产生氢气；

如果电网调度AGC指令要求的功率=风电、光伏场站可发功率，则表示风电、光伏场站能够按可发功率发电，不存在弃风、弃光现象，此时混合储能系统和制氢系统均不工作；

如果电网调度AGC指令要求的功率＞风电、光伏场站可发功率，则表示风电、光伏场站能够按可发功率发电，不存在弃风、弃光现象，而且还存在一定的发电上网空间，此时：

（1）如果电网频率-f_DB≤f≤f_DB，混合储能系统不进行电网频率优化调节，执行以下策略：

如果长时储能系统的储电量2满足0≤≤5%，混合储能系统和制氢系统均不工作；

如果长时储能系统储电量5%＜2≤100%，长时储能系统按要求放电，放电功率=min{电网调度AGC指令要求的功率-风电、光伏场站可发功率，长时储能系统最大放电功率}，直到长时储能系统储电量=0，长时储能系统停止工作；期间制氢系统不工作；

（2）如果电网频率f＜-f_DB，混合储能系统优先进行电网频率优化调节，由储能储氢控制模块分析计算功率需求量，发送指令优先由短时储能系统输出功率，直至电网频率趋近电网额定频率f₀或短时储能系统储电量1=0；此时：

如果长时储能系统的储电量2满足0≤≤5%，混合储能系统和制氢系统均不工作；

如果长时储能系统储电量5%＜2≤100%，长时储能系统按要求放电，放电功率=min{电网调度AGC指令要求的功率-风电、光伏场站可发功率，长时储能系统最大放电功率}，直到长时储能系统储电量=0，长时储能系统停止工作；期间制氢系统不工作；

（3）如果电网频率f＞f_DB，混合储能系统优先进行电网频率优化调节，由储能储氢控制模块分析计算功率需求量，发送指令优先由短时储能系统吸收功率，直至电网频率趋近电网额定频率f₀或短时储能系统储电量1=100%；此时：

如果长时储能系统的储电量2满足0≤≤5%，混合储能系统和制氢系统均不工作；

如果长时储能系统储电量5%＜≤100%，长时储能系统按要求放电，放电功率=min{电网调度AGC指令要求的功率-风电、光伏场站可发功率，长时储能系统最大放电功率}，直到长时储能系统储电量=0，长时储能系统停止工作；期间制氢系统不工作。