【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及供电系统，特别是涉及一种氢能综合利用电站。
技术介绍
1、传统的氢储能电站是在用电低谷时将电能转换为氢气进行长时间存储，在用电高峰时将氢能转换为电能进行发电，通过峰谷电价差赚取运营费用。在并网的状态下，由于其负荷及发电的响应速度慢，一般为5min-10min，而储能电站对电力系统支撑能力主要取决于电站的响应速度，如调峰支撑需要秒级响应，调频支撑则需要毫秒级响应，目前氢储能电站仅能发挥调度调峰作用，在并网运行时始终面临着以下问题：
2、1、氢能电站的运行机理是电化学反应，其反应基质氧气、氢气和水需要在管道中输送运行，物质流流速影响了负荷响应时间和发电响应时间，两者均处于分钟级响应，受此影响，仅能实现长周期尺度的调度调峰储能等有限的功能。
3、2、氢储能电站在源侧主要用于平衡风电、光伏等新能源发电波动性，而其较慢的响应速度难以时时跟随新能源的发电量，稳定风光发电站输的出功率。
4、目前，氢储能电站通过利用氢能的优秀二次能源属性，进行制氢、储氢、氢发电、热电联供、充氢等氢能的综合利用，但是在电网层面，无法发挥电网主动支撑作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种氢能综合利用电站，实现了电网的调峰和调频。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种氢能综合利用电站，包括：降压变压器、第一整流器、升压变压器、逆变器、储能电池、双向dc/dc、电解制氢系统、氢压机、储氢系统、氢燃料电池发电系统和空
4、所述第一整流器、所述逆变器、所述电解制氢系统、所述氢压机、所述氢燃料电池发电系统和所述空压机均通过所述双向dc/dc与所述储能电池电气连接；所述第一整流器通过所述降压变压器与电网电气连接，所述逆变器通过所述升压变压器与所述电网电气连接；
5、所述电解制氢系统、所述氢压机、所述储氢系统与所述氢燃料电池发电系统依次管道连接，所述空压机与所述氢燃料电池发电系统管道连接；
6、所述降压变压器、所述第一整流器、所述升压变压器、所述逆变器、所述储能电池、所述双向dc/dc、所述电解制氢系统、所述氢压机、所述储氢系统、所述氢燃料电池发电系统和所述空压机协作实现所述电网的调峰和调频。
7、可选地，所述储能电池为功率型锂离子储能电池。
8、可选地，所述电网的调峰过程，包括：
9、当所述氢能综合利用电站处于备用状态且所述电网处于发电高峰期时，所述降压变压器和所述第一整流器启动，所述电网对所述储能电池进行充电；
10、在所述电网对所述储能电池进行充电的过程中，当所述储能电池的电量超过满电电量的50％时，所述储能电池通过所述双向dc/dc将电量发送给所述电解制氢系统，所述电解制氢系统将电能转换为氢气，氢气通过所述氢压机压缩后，传输给所述储氢系统进行存储；
11、当所述氢能综合利用电站处于备用状态且所述电网处于用电高峰期时，所述升压变压器和所述逆变器启动，所述储能电池对所述电网进行充电；
12、在所述储能电池对所述电网进行充电的过程中，当储能电池的电量小于满电电量的50％时，所述储氢系统将储存的氢气传输给所述氢燃料电池发电系统，所述空压机将空气传输给所述氢燃料电池发电系统，所述氢燃料电池发电系统利用氢气和空气产生电量并通过所述双向dc/dc对所述储能电池进行充电。
13、可选地，所述电网的调频过程，包括：
14、当所述电网的频率变化大于预设变化时，所述电网需要有功功率支撑，所述升压变压器和所述逆变器启动，所述储能电池对所述电网进行充电；在所述储能电池对所述电网进行充电的同时，所述储氢系统将储存的氢气传输给所述氢燃料电池发电系统，所述空压机将空气传输给所述氢燃料电池发电系统，所述氢燃料电池发电系统利用氢气和空气产生电量并通过所述双向dc/dc对所述储能电池进行充电；
15、当所述电网的频率变化小于预设变化时，所述电网需要负荷，所述降压变压器和所述第一整流器启动，所述电网对所述储能电池进行充电；在所述电网对所述储能电池进行充电的同时，所述储能电池通过所述双向dc/dc将电量发送给所述电解制氢系统，所述电解制氢系统将电能转换为氢气，氢气通过所述氢压机压缩后，传输给所述储氢系统进行存储。
16、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
17、本专利技术公开了一种氢能综合利用电站，通过功率型锂离子储能电池，秒级响应跟踪调频需求，同时电解制氢系统和氢燃料电池发电系统对其进行充放电，实现调频需求；通过功率型锂离子电池，将氢燃料电池发电系统与电网和新能源发电系统进行隔离，功率型锂离子储能电池优先响应调度调峰的需求，待功率型锂离子电池容量不足时，再启动电解制氢系统和氢燃料电池发电系统进行补充，既延长了整站充放电的时间，也降低了电解制氢系统和氢燃料电池发电系统的充放电的次数，达到延长核心设备寿命的目的，实现了电网的调峰和调频。
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1.一种氢能综合利用电站，其特征在于，包括：降压变压器、第一整流器、升压变压器、逆变器、储能电池、双向DC/DC、电解制氢系统、氢压机、储氢系统、氢燃料电池发电系统和空压机；
2.根据权利要求1所述的氢能综合利用电站，其特征在于，所述储能电池为功率型锂离子储能电池。
3.根据权利要求1所述的氢能综合利用电站，其特征在于，所述电网的调峰过程，包括：
4.根据权利要求1所述的氢能综合利用电站，其特征在于，所述电网的调频过程，包括：
【技术特征摘要】
1.一种氢能综合利用电站，其特征在于，包括：降压变压器、第一整流器、升压变压器、逆变器、储能电池、双向dc/dc、电解制氢系统、氢压机、储氢系统、氢燃料电池发电系统和空压机；
2.根据权利要求1所述的氢能综合利用电站，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王缔，滕越，谢恒，励刚，吴自强，张红，徐斌，丁津津，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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