【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源调节，尤其涉及含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统。
技术介绍
1、能源转型的推进，新能源储能技术逐渐成为支撑可再生能源发展的关键。氢储能技术作为新能源储能领域的一种重要技术，具有储能密度高、储存方式灵活、可再生能源利用率高等优点，氢储能技术是指通过将电力转化为氢气进行储存，当需要时再通过氢气转化为电力的一种能源储存方式，氢储能技术具有以下优点：储能密度高：氢气的能量密度远高于其他储能方式，如电池储能等；储存方式灵活：氢气可以通过压缩、液化、吸附等方式进行储存，储存设备可以根据需求进行设计和选择；可再生能源利用率高：氢气可以通过可再生能源发电制取，从而提高可再生能源的利用率；环保：氢气燃烧后的产物仅为水，对环境无污染；
2、在氢储能的过程中，制氢效率受到多种因素的影响，具体表现在电能的参数以及环境的参数，现有技术中，缺乏对上述参数有效的分析处理方案，氢气的制备效能有限，且制备氢气后，氢能的储存非常重要，氢能储存环境比较苛刻，储存空间的投入成本较大，氢气的制备储能过程中，常常出现氢气过剩无法储存的情况，造成氢能的浪费，因此，本专利技术提出含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，该含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统构建能源选择、时间定义方案以及基于不同季节的环境调节方案，有利于在低碳排放的基本要求下，不与高峰点抢能，选择最优的电能
2、为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，包括平台架构、功能模块和调度模块，所述平台结构包括设备模块、采集模块和分析模块，所述设备模块包括电解水设备和氢储能设备，所述采集模块用于采集电解水设备电解水过程中的电能消耗、电能参数以及外部环境数据，且采集模块同步采集氢储能设备实时的储能量；
3、所述分析模块用于对电解水过程中采集的各项数据进行分析，分析电能消耗、电能参数以及外部环境数据对等量水体的制氢效率，确定最优制氢条件下的电力参数和外部环境参数，根据此参数与不同的电能来源进行比对，确定每种电能来源的参数数据，基于低碳排放以及不与高峰电能抢点的基准，选择最优电能来源以及最优电解时间段，构建能源选择以及时间定义方案，同步构建基于不同季节的环境调节方案，所述功能模块基于采集模块所采集的氢储能设备实时的储能量，在储能量到达阈值时，将多余的储量进行临时性应用，控制系统容量。
4、进一步改进在于：所述采集模块包括电力参数采集模块和实时储量预警模块，所述电力参数采集模块连接电解水设备，以月为单位，采集电解水过程中的电能消耗、电能参数以及外部环境数据，以此集成为数据包。
5、进一步改进在于：所述实时储能预警模块用于采集氢储能设备中的储氢量，并将数据传输至功能模块，在非能源紧张阶段，当实时储能预警模块采集到氢储能设备中的储氢量超过设定阈值时，通过预警触发功能模块。
6、进一步改进在于：所述分析模块包括综合分析模块、能源选择模块、时间定义模块和方案输出模块，所述综合分析模块分析采集模块每个月的数据包，以年为单元，计算电能消耗、电能参数以及外部环境数据对等量水体的制氢效率的平均数，确定该年最优制氢条件下的电力参数和外部环境参数。
7、进一步改进在于：所述能源选择模块连接园区的供电系统，采集供电系统中的多种电力来源，包括清洁单元、非清洁能源以及市电中富余的、非高峰的、低质量的电力，分别收集多种电力来源所供能的电力参数，并以低碳排放为标准，对接近最优制氢电力参数的电力来源进行排行，选择出最优电力来源。
8、进一步改进在于：所述时间定义方案连接市电供电网，以季度为单位，获取供电系统中高峰电能的时间段，在此时间段，停止电解水的进行。
9、进一步改进在于：所述方案输出模块连接能源选择模块和时间定义模块，用于将最优电力来源和自定义时间段集成为方案，且方案输出模块同步总结综合分析模块总结的最优外部环境参数，与最优电力来源和自定义时间段一并总结为最终方案，输出至控制终端。
10、进一步改进在于：所述调度模块连接方案输出模块，用于将最终方案转换为控制指令，输出至设备模块，用于控制电解水设备执行每个阶段的电能选择，执行电解水进行的时间，且调度模块还用于控制氢储能设备，在用电紧缺阶段，调动储存的氢气通过燃料电池转换为电能输送上电网。
11、进一步改进在于：所述功能模块包括临时性应用模块和系统总控记录模块，所述临时性应用模块在氢储能设备实时的储能量到达阈值时，调度氢储能设备中多余的氢，在用电高峰时基于燃料电池转换为电能用于调峰调频辅助服务，在市电电网超负荷运行时用作调峰机组；
12、在用户侧利用谷电制氢实现调峰，通过电力需求侧实时管理系统，作为灵活负荷参与需求侧响应；
13、利用氢燃料电池为建筑、社区等供热，并作为备用电源，与电力、热力能源品种实现互联互补。
14、进一步改进在于：所述系统总控记录模块用于记录平台架构、功能模块和调度模块在运行过程中，所有对氢的处理以及调度日志，并提供基于时间戳以及需管理人员人脸认证的记录检索功能。
15、本专利技术的有益效果为：
16、1、本专利技术根据园区解水设备和氢储能设备，分析电能消耗、电能参数以及外部环境数据对等量水体的制氢效率，确定最优参数，根据此参数与不同的电能来源进行比对，基于低碳排放以及不与高峰电能抢点的基准，选择最优电能来源以及最优电解时间段，构建能源选择、时间定义方案以及基于不同季节的环境调节方案，有利于在低碳排放的基本要求下，不与高峰点抢能，选择最优的电能能源，提高制氢综合能效。
17、2、本专利技术通过实时储能预警模块采集氢储能设备中的储氢量，并将数据传输至功能模块，在非能源紧张阶段，当储氢量超过设定阈值时，功能模块调度氢储能设备中多余的氢，在用电高峰时基于燃料电池转换为电能用于调峰调频辅助服务，在用户侧利用谷电制氢实现调峰，利用氢燃料电池为建筑、社区等供热，从而缓解系统容量的紧张，提升园区综合能源系统用能经济性。
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1.含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，包括平台架构、功能模块和调度模块，其特征在于：所述平台结构包括设备模块、采集模块和分析模块，所述设备模块包括电解水设备和氢储能设备，所述采集模块用于采集电解水设备电解水过程中的电能消耗、电能参数以及外部环境数据，且采集模块同步采集氢储能设备实时的储能量；
2.根据权利要求1所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述采集模块包括电力参数采集模块和实时储量预警模块，所述电力参数采集模块连接电解水设备，以月为单位，采集电解水过程中的电能消耗、电能参数以及外部环境数据，以此集成为数据包。
3.根据权利要求2所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述实时储能预警模块用于采集氢储能设备中的储氢量，并将数据传输至功能模块，在非能源紧张阶段，当实时储能预警模块采集到氢储能设备中的储氢量超过设定阈值时，通过预警触发功能模块。
4.根据权利要求3所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述分析模块包括综合分析模块、能源选择模块、时间定义模块和方案输出模块，
5.根据权利要求4所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述能源选择模块连接园区的供电系统，采集供电系统中的多种电力来源，包括清洁单元、非清洁能源以及市电中富余的、非高峰的、低质量的电力，分别收集多种电力来源所供能的电力参数，并以低碳排放为标准，对接近最优制氢电力参数的电力来源进行排行，选择出最优电力来源。
6.根据权利要求5所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述时间定义方案连接市电供电网，以季度为单位，获取供电系统中高峰电能的时间段，在此时间段，停止电解水的进行。
7.根据权利要求6所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述方案输出模块连接能源选择模块和时间定义模块，用于将最优电力来源和自定义时间段集成为方案，且方案输出模块同步总结综合分析模块总结的最优外部环境参数，与最优电力来源和自定义时间段一并总结为最终方案，输出至控制终端。
8.根据权利要求7所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述调度模块连接方案输出模块，用于将最终方案转换为控制指令，输出至设备模块，用于控制电解水设备执行每个阶段的电能选择，执行电解水进行的时间，且调度模块还用于控制氢储能设备，在用电紧缺阶段，调动储存的氢气通过燃料电池转换为电能输送上电网。
9.根据权利要求1所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述功能模块包括临时性应用模块和系统总控记录模块，所述临时性应用模块在氢储能设备实时的储能量到达阈值时，调度氢储能设备中多余的氢，在用电高峰时基于燃料电池转换为电能用于调峰调频辅助服务，在市电电网超负荷运行时用作调峰机组；
10.根据权利要求9所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述系统总控记录模块用于记录平台架构、功能模块和调度模块在运行过程中，所有对氢的处理以及调度日志，并提供基于时间戳以及需管理人员人脸认证的记录检索功能。
...【技术特征摘要】
1.含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，包括平台架构、功能模块和调度模块，其特征在于：所述平台结构包括设备模块、采集模块和分析模块，所述设备模块包括电解水设备和氢储能设备，所述采集模块用于采集电解水设备电解水过程中的电能消耗、电能参数以及外部环境数据，且采集模块同步采集氢储能设备实时的储能量；
2.根据权利要求1所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述采集模块包括电力参数采集模块和实时储量预警模块，所述电力参数采集模块连接电解水设备，以月为单位，采集电解水过程中的电能消耗、电能参数以及外部环境数据，以此集成为数据包。
3.根据权利要求2所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述实时储能预警模块用于采集氢储能设备中的储氢量，并将数据传输至功能模块，在非能源紧张阶段，当实时储能预警模块采集到氢储能设备中的储氢量超过设定阈值时，通过预警触发功能模块。
4.根据权利要求3所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述分析模块包括综合分析模块、能源选择模块、时间定义模块和方案输出模块，所述综合分析模块分析采集模块每个月的数据包，以年为单元，计算电能消耗、电能参数以及外部环境数据对等量水体的制氢效率的平均数，确定该年最优制氢条件下的电力参数和外部环境参数。
5.根据权利要求4所述的含氢能耦合的园区综合能源系统容量调节系统，其特征在于：所述能源选择模块连接园区的供电系统，采集供电系统中的多种电力来源，包括清洁单元、非清洁能源以及市电中富余的、非高峰的、低质量的电力，分别收集多种电力来源所供能的电力参数，并以低碳排放为标准，对接...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵德仁，于常乐，张肃，徐明虎，李文文，杨林，朱远达，孙默涵，孙新宇，关若琳，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司技能培训中心，
类型：发明
国别省市：
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