一种水电站过剩电能处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水电站过剩电能处理系统及方法，包括：发电机，发电机电压母线，主变压器，第二母线，第二变压器，第三母线，整流器，电解制氢设备；所述第二母线通过所述主变压器与所述发电机电压母线连接，所述第二母线的出线与电网连接；所述第三母线通过所述第二变压器与所述发电机电压母线连接，所述电解制氢设备通过所述整流器与所述第三母线连接；利用所述第二变压器将所述发电机电压母线输出的电压转换为所述电解制氢设备的可用电压；利用所述整流器将所述第三母线输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需直流电；利用所述电解制氢设备负荷消耗水电站过剩电能。本发明专利技术所提供的系统和方法，充分利用了多余水量的发电量低成本制氢和制氧。成本制氢和制氧。成本制氢和制氧。

【技术实现步骤摘要】
一种水电站过剩电能处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及电力发电
，特别是涉及一种水电站过剩电能处理系统及方法。

技术介绍

[0002]电站输出电量受用户用电需求及电网容量限制，目前在丰水期，如电网给水电站下达负荷较小，电站水库来水较大，除下达发电量必须的耗水量，多余水量超过水库库容时，电站必须弃水，这部分水没有参与发电，浪费水资源。
[0003]综上所述可以看出，如何充分利用丰水期电站水库多余水量的发电量是目前有待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种水电站过剩电能处理系统及方法，以解决现有技术中水电站在丰水期无法充分利用水库多余水量造成水资源浪费的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种水电站过剩电能处理系统，包括：发电机，发电机电压母线，主变压器，第二母线，第二变压器，第三母线，整流器，电解制氢设备；其中，所述第二母线通过所述主变压器与所述发电机电压母线连接，所述第二母线的出线与电网连接；所述第三母线通过所述第二变压器与所述发电机电压母线连接，所述电解制氢设备通过所述整流器与所述第三母线连接；所述第二变压器，用于将所述发电机电压母线输出的电压转换为所述电解制氢设备的可用电压；所述整流器，用于将所述第三母线输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电；所述电解制氢设备，用于利用水电站过剩电能制氢。
[0006]优选地，还包括：设置于所述发电机电压母线和所述第二变压器之间的隔离开关与第一断路器。
[0007]优选地，还包括：设置于所述第二变压器和所述第三母线之间的第二断路器。
[0008]优选地，还包括：设置于所述第二变压器和所述第二断路器之间的可控硅整流器。
[0009]优选地，所述整流器为可控硅整流器，用于根据水电站过剩电量的大小实时调节所述电解制氢设备的制氢功率。
[0010]优选地，所述电解制氢设备包括：电解槽、氢/氧气液分离器、氢/氧气冷却液、氢/氧气洗涤器。
[0011]本专利技术还提供了一种水电站过剩电能处理方法，包括：
[0012]通过变压器将发电机电压母线输出的水电站过剩电能的电压转换为电解制氢设备的可用电压；
[0013]利用整流器将所述变压器输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电；
[0014]将所述整流器输出的直流电接入所述电解制氢设备的电解槽，当电网分配功率设定值低于机组功率实发值时，将所述电解槽内的碱性水溶液电解为氢气和氧气。
[0015]优选地，所述利用整流器将所述变压器输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电包括：
[0016]根据水电站过剩电量的大小，利用可控硅整流器实时调节所述电解制氢设备的制氢功率，并将所述变压器输出的交流点转换为所述电解制氢设备所需的直流电。
[0017]优选地，所述将所述整流器输出的直流电接入所述电解制氢设备的电解槽，当电网分配功率设定值低于机组功率实发值时，将所述电解槽内的碱性水溶解电解为氢气和氧气后包括：
[0018]将电解得到的氢气输入至氢气液分离器中，在重力作用下使氢气与碱液分离；
[0019]将所述氢气液分离器中输出的氢气依次输入氢气冷却液和氢气洗涤器中进行冷却、洗涤后，将得到的氢气存入贮罐待用。
[0020]本专利技术所提供的水电站过剩电能处理系统，包括发电机，发电机电压母线，主变压器，第二母线，第二变压器，第三母线，整流器，电解制氢设备。所述发电机与所述发电机电压母线连接，所述发电机电压母线通过所述主变压器与所述第二母线连接，所述第二母线的出线与电网连接，所述第三母线通过所述第二变压器与所述发电机电压母线连接，所述电解制氢设备通过所述整流器与所述第三母线连接。水电站利用所述发电机将水库中的水能转换为电能，并通过所述第二母线的出线正常分配负荷上网。当电站水库有多余来水时，通过所述发电机电压母线上连接的变压器，将所述发电机电压母线输出的电压值调节为所述电解制氢设备可用的电压范围，通过所述整流器将所述变压器输出的交流电转变为所述电解制氢设备所需的直流电，并将所述整流器输出的直流电源接入所述电解制氢设备制氢。本专利技术所提供的系统，可充分利用水电站水库多余水量的发电量实现低成本制氢和制氧，不弃水，避免了丰水期水资源的浪费。
附图说明
[0021]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种水电站过剩电能处理系统的工作原理图；
[0023]图2为本专利技术所提供的水电站过剩电能处理方法的第一种具体实施例的流程图；
[0024]图3为本专利技术所提供的水电站过剩电能处理方法的第二种具体实施例的流程图。
具体实施方式
[0025]本专利技术的核心是提供一种水电站过剩电能处理系统及方法，可以充分利用电站水库多余水量的发电量低成本制氢和制氧。
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]请参考图1，图1为本专利技术实施例提供的一种水电站过剩电能处理系统的工作原理
图；具体系统可以包括：发电机，发电机电压母线，主变压器，第二母线，第二变压器，第三母线，整流器，电解制氢设备。
[0028]所述发电机用于将水电站的水能转换为电能；所述主变压器用于将所述发电机输出的电压转换为高压传输至电网。所述发电机与所述发电机电压母线之间连接有隔离开关与发电机出口断路器。所述第二母线通过所述主变压器与所述发电机电压母线连接，且所述主变压器与所述第二母线之间设置有断路器、接地刀闸与隔离开关。所述第二母线的出线与电网连接，且所述第二母线与出线之间设置有隔离开关与断路器。
[0029]所述第三母线通过所述第二变压器与所述发电机电压母线连接，所述电解制氢设备通过所述整流器与所述第三母线连接；所述第二变压器，用于将所述发电机电压母线输出的电压转换为所述电解制氢设备的可用电压；所述整流器，用于将所述第三母线输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电；所述电解制氢设备，用于利用水电站过剩电能制氢。
[0030]所述电解制氢设备包括：电解槽、氢/氧气液分离器、氢/氧气冷却液、氢/氧气洗涤器。
[0031]在本实施例中，所述第二变压器与所述发电机电机母线之间还设置有隔离开关与第一断电器。在对连接在所述第三母线上的设备进行检修与维护时，可闭合所述隔离开关，避免对电力系统中的其他电力设备造成影响。所述第一断电器用于切断和接通负荷电路，并在电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电站过剩电能处理系统，其特征在于，包括：发电机，发电机电压母线，主变压器，第二母线，第二变压器，第三母线，整流器，电解制氢设备；其中，所述第二母线通过所述主变压器与所述发电机电压母线连接，所述第二母线的出线与电网连接；所述第三母线通过所述第二变压器与所述发电机电压母线连接，所述电解制氢设备通过所述整流器与所述第三母线连接；所述第二变压器，用于将所述发电机电压母线输出的电压转换为所述电解制氢设备的可用电压；所述整流器，用于将所述第三母线输出的交流电转换为所述电解制氢设备所需的直流电；所述电解制氢设备，用于利用水电站过剩电能制氢。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置于所述发电机电压母线和所述第二变压器之间的隔离开关与第一断路器。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：设置于所述第二变压器和所述第三母线之间的第二断路器。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：设置于所述第二变压器和所述第二断路器之间的可控硅整流器。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：设置于所述整流器和所述第三母线之间的第三断路器。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整流器为可控硅整流器，用于根据水电站过剩电量的大小实时调节所述电解制氢设备的制氢功率。7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春，耿清华，隆元林，李贵吉，王亮，罗小晶，陈凯，叶喻萍，刘顺东，赵勇，何传凯，董旭，刘得潭，
申请(专利权)人：大唐水电科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：