[发明专利]基于光伏和甲烷互补的城市能源互联网系统及控制方法

摘要

本发明涉及能源互联网控制技术，旨在提供一种基于光伏和甲烷互补的城市能源互联网系统及控制方法。该系统是以甲烷存储槽作为中间设备将甲烷电解槽、燃料电池和家庭燃灶连接起来，实现甲烷的产生、存储、消耗以及废气反馈的完整链，形成燃气互联；同时，以甲烷电解槽作为可控负荷，以燃料电池作为可控电源，由中央控制器对燃料电池和甲烷电解槽进行功率调度，将甲烷作为能量缓冲以保证用电的平稳性；多个家庭能源单元通过城市天然气管道和配电网线路实现互联后，与在网的发电厂、工厂、天然气存储站相连。该系统中甲烷和光伏互为缓冲，能够最大化利用光伏，同时能量的循环过程中，实现对碳的最大化利用，降低碳排放，保护环境。

主权项

一种基于光伏和甲烷互补的城市能源互联网系统，包括与城市天然气管道相连的家庭燃灶，以及接至室内母线的家庭用电器；其特征在于，该系统还包括甲烷电解槽、甲烷存储槽和燃料电池；甲烷电解槽将生成的甲烷送至甲烷存储槽，甲烷存储槽通过管路分别与城市天然气管道和燃料电池相连，燃料电池以甲烷存储槽提供的甲烷为燃料进行发电；家庭燃灶和燃料电池还通过管路连接至甲烷电解槽，将燃烧后产生的二氧化碳作为甲烷电解槽生产甲烷的原料；该系统还包括设在室外的光伏发电设备，与所述甲烷电解槽、燃料电池分别通过电缆接至室内母线；在光伏发电设备、甲烷电解槽、燃料电池、甲烷存储槽，以及室内母线与配网母线连接的PCC点处，分别设有用于采集各设备功率信息和甲烷存储槽气压的信号采集装置，各信号采集装置分别通过以太网连接至中央控制器；所述家庭燃灶、家庭用电器、甲烷电解槽、甲烷存储槽、燃料电池、光伏发电设备和中央控制器通过管路和电缆共同组成家庭能源单元；若干个家庭能源单元基于配电网线路和城市天然气管道实现并联。