【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力工程，特别是涉及一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统及方法。
技术介绍
1、当前，各种新型能源供应形式迅速破茧成蝶，能源革命进程加速推进。当今世界正处在一个以风电、光伏、储能、氢能、燃氢燃气轮机等为代表的新能源与零碳科技同频共振的时代，零碳电力、零碳交通、零碳建筑、零碳化工、零碳农业、零碳乡村等正在拼出零碳未来的新版图。随着风电与光伏等新能源的快速发展，通过绿色电力制取氢能正在成为未来解决可再生能源波动性、间歇性的重要方式，绿氢已经受到新能源行业的关注。风电、光伏、储能、氢能、燃氢燃气轮机技术将齐头并进，氢能与风电、光伏、燃氢燃气轮机的耦合发展，成为备受关注的焦点。
2、公开号cn117713228a提供了一种风光-氢储能系统多能源协调优化方法及系统，涉及电网经济性分析评估领域，包括构建氢储能系统设备容量和风光-氢储能场站运作模式，并考虑风光-氢储能场站运行约束；建立以风光-氢储能系统为基础的收益模型、成本模型和净收益模型，将考虑风光-氢储能场站的多种收益；通过仿真实验分析风光-氢储能场站全生命周期经济对于回收期和全生命周期净利润的影响，得出风光-氢储能场站全生命周期经济评价结果。本专利技术提出了风光-氢储能场站全生命周期经济评价方法，获取风光-氢储能场站在其整个生命周期内的经济评价结果，有助于验证风光-氢储能场站的实施可行性，为风光-氢储能场站的工程造价分析提供技术理论支撑和指导。但是，上述方案仅实现了风光与氢储之间的转化利用，没有充分考虑同新一代燃气轮机、备用调峰燃煤电厂、终端用户多能源
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统及方法，通过整合风光、氢能与新一代燃气轮机及备用调峰电厂，实现了多能源的协同利用，显著提升了能源系统的高效性、安全性、稳定性和灵活性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，包括：
4、风力发电系统，用于捕获风能并转换为电能，为整体系统提供可再生电力；
5、光伏发电系统，用于将太阳能转化为电能，补充风力发电系统的电力供应；
6、长时储能系统，用于储存多余的电能，以便在风光发电不足期间提供电力支持；
7、绿电制氢及增压储氢系统，用于利用可再生电力生产氢气并进行增压储存；
8、燃氢燃气轮机发电系统，用于燃烧储存的氢气并将其转化为电能，提供稳定的电力输出；
9、烟气余热型溴化锂系统，用于接收高温烟气，并提取烟气的热能进行水的冷却和加热，为终端用户提供制冷和制热服务。
10、优选地，所述风力发电系统和光伏发电系统通过供电线路接通于升压站和长时储能系统，所述长时储能系统与升压站接通连接，所述升压站将电能通过电力输送及降压站传输至终端用户。
11、优选地，所述绿电制氢及增压储氢系统由绿电制氢单元、增压单元和储氢单元组成，所述风力发电系统和光伏发电系统与所述绿电制氢单元相接通，所述绿电制氢单元的输出端设置有所述增压单元，所述增压单元的一端设置有所述储氢单元，所述增压单元将低压氢气增压为高压氢气传输至储氢单元中。
12、优选地，所述储氢单元的输出侧设置有所述燃氢燃气轮机发电系统，所述燃氢燃气轮机发电系统由燃烧室单元、涡轮单元、压气机单元和发电机单元组成，所述燃烧室单元的进气端与压气机单元的出气端相通连接，所述压气机单元的进气端与空气接通，所述压气机单元的一侧设置有所述发电机单元，所述压气机单元的另一侧设置有涡轮单元，所述涡轮单元的进气端与所述燃烧室的出气端相通连接，所述涡轮单元的出气端与所述烟气余热型溴化锂系统连接。
13、优选地，所述燃烧室单元与储氢单元之间相连接，所述储氢单元用于向燃烧室单元提供高压氢气，以进行高温燃烧；所述发电机单元通过将燃烧热能转换为电能，并通过供电线路将电能经电力输送及降压站传输至终端用户。
14、优选地，所述涡轮单元将所述燃烧室单元产生的高温烟气传输至烟气余热型溴化锂系统中，所述烟气余热型溴化锂系统与终端用户之间通过循环管道相连接。
15、优选地，该系统还包括备用/调峰燃煤电厂，用于终端用户需求高峰时提供额外的热能和电力供应。
16、本专利技术还提供了一种采用上述的智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统的运行方法，包括以下步骤：
17、s1、通过风力发电系统和光伏发电系统通过电网向终端用户提供电能，若风力发电系统和光伏发电系统的发电量大于终端用户所需要的电力负荷，剩余的发电量传输至长时储能系统中；
18、s2、若长时储能系统的储能容量已满，且风力发电系统和光伏发电系统的发电量大于终端用户所需要的电力负荷，则剩余的发电量传输至绿电制氢单元中进行制氢，氢气经增压单元存储至储氢单元中；
19、s3、若风力发电系统和光伏发电系统的发电量小于终端用户所需要的电力负荷，长时储能系统向电网供电，直至长时储能系统的储能容量降至无法维持终端用户电力负荷15分钟阈值以下；
20、s4、若长时储能系统的储能容量在终端用户电力负荷15分钟阈值以下，燃氢燃气轮机发电系统投入运行向电网供电，并通过烟气余热型溴化锂系统向终端用户供冷供热；
21、s5、当处于极端灾害的情况下，备用/调峰燃煤电厂投入电网中使用，并在备用/调峰燃煤电厂启动的时段内，同时运行储氢单元及燃氢燃气轮机发电系统向电网供电，以满足终端用户的能源需求。
22、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：
23、（1）本专利技术具有绿色能源高效利用的特点，通过耦合风能、太阳能和氢能等多种绿色能源，可以实现能源的综合高效利用，降低对化石燃料的依赖，进而减少温室气体的排放；同时本专利技术结合风能、太阳能、氢能和燃氢燃气轮机等各自的优势，在不同的电力需求和供给情况下，灵活调配电力，提高了电网系统的稳定性和可靠性。
24、（2）本专利技术以风能和太阳能的波动性较大、燃氢燃气轮机提供稳定的基荷电力、氢能作为储能介质为基础，平衡了能源供需，提升了整体能源系统的效率；通过就地电解制氢与储氢，确保氢能利用的安全性和经济性，并利用燃氢燃气轮机发电，实现了能源的梯级利用，提高了能源的综合利用效率。
25、（3）本专利技术实现了风能、太阳能、氢能和燃氢燃气轮机系统的整体设计与优化，通过智能控制系统的应用，确保对能源流动的动态管理，提升了电网的安全性和稳定性，同时实现了绿色低碳转型。
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1.一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述风力发电系统和光伏发电系统通过供电线路接通于升压站和长时储能系统，所述长时储能系统与升压站接通连接，所述升压站将电能通过电力输送及降压站传输至终端用户。
3.根据权利要求2所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述绿电制氢及增压储氢系统由绿电制氢单元、增压单元和储氢单元组成，所述风力发电系统和光伏发电系统与所述绿电制氢单元相接通，所述绿电制氢单元的输出端设置有所述增压单元，所述增压单元的一端设置有所述储氢单元，所述增压单元将低压氢气增压为高压氢气传输至储氢单元中。
4.根据权利要求3所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述储氢单元的输出侧设置有所述燃氢燃气轮机发电系统，所述燃氢燃气轮机发电系统由燃烧室单元、涡轮单元、压气机单元和发电机单元组成，所述燃烧室单元的进气端与压气机单元的出气端相通连接，所述压气机单元的进气端与空气接通，所述压气机
5.根据权利要求4所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述燃烧室单元与储氢单元之间相连接，所述储氢单元用于向燃烧室单元提供高压氢气，以进行高温燃烧；所述发电机单元通过将燃烧热能转换为电能，并通过供电线路将电能经电力输送及降压站传输至终端用户。
6.根据权利要求5所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述涡轮单元将所述燃烧室单元产生的高温烟气传输至烟气余热型溴化锂系统中，所述烟气余热型溴化锂系统与终端用户之间通过循环管道相连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，该系统还包括备用/调峰燃煤电厂，用于终端用户需求高峰时提供额外的热能和电力供应。
8.一种基于权利要求1~7任一项所述的智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述风力发电系统和光伏发电系统通过供电线路接通于升压站和长时储能系统，所述长时储能系统与升压站接通连接，所述升压站将电能通过电力输送及降压站传输至终端用户。
3.根据权利要求2所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述绿电制氢及增压储氢系统由绿电制氢单元、增压单元和储氢单元组成，所述风力发电系统和光伏发电系统与所述绿电制氢单元相接通，所述绿电制氢单元的输出端设置有所述增压单元，所述增压单元的一端设置有所述储氢单元，所述增压单元将低压氢气增压为高压氢气传输至储氢单元中。
4.根据权利要求3所述的一种智能电网的风光储氢燃一体化多能源协调系统，其特征在于，所述储氢单元的输出侧设置有所述燃氢燃气轮机发电系统，所述燃氢燃气轮机发电系统由燃烧室单元、涡轮单元、压气机单元和发电机单元组成，所述燃烧室单元的进气端与压气机单元的出气端相通连接，所述压气机单元的进气端与空气接通，所述压气...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成勤，付晓飞，刘小波，康剑雄，崔玉峰，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：
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