【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源储能发电，特别是指一种适配电网的新能源消纳系统及其控制方法。
技术介绍
1、新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，具体的包括太阳能、风能、海洋能等。风能是太阳辐射下流动所形成的。风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电是指把风的动能转为电能，风能已经可以替代化石燃料提供清洁可持续电力，成为最具潜力的可再生能源之一。但是由于风速变化快且难以预测，风电存在间歇性。这意味着风力发电场所输出电量会随时间推移而大幅波动，因而难以随时满足供应需求。风电量过高或过低时，可能会出现电力过剩或电力短缺问题。为保持电网稳定可靠，保证电力全天候供求平衡至关重要。储能系统可以在风力强劲时储存风力涡轮机产生的多余电力，并在风电场发电量下降时释放，使用电单元始终得到稳定的电力，对用电单元起到保护作用。这不仅有助于维持电网稳定，还能加强风能有效利用，增加其对能源结构的总体贡献。
2、公开号为cn115566719a的专利公开了一种新能源分级互动消纳方法，包括多能源分时段分级供能，利用光伏发电、风力发电、氢燃料电池发电、电网谷电和冷热能供应为水电解制氢和用能终端分时段供电；水电解制氢、氢气纯化、增压储氢、加氢、氧气纯化、氧气增压等，其中氢燃料电池发电，将一部分高纯氢气作为燃料通过电化学反应转化为电能和热能；利用电网谷电和光伏发电系统产生的电能制备氢气，在用电高峰时利用氢燃料电池系统和风力发电系统产生的电能供用能终端用电。虽然储能系统能够稳定输送到用电单元的电力，但是由于风力发电具有间歇性的特点，风力发电的间歇性会
技术实现思路
1、本专利技术提出一种适配电网的新能源消纳系统及其控制方法，解决了现有技术中风力发电的间歇性对储能系统造成不良影响的问题。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种适配电网的新能源消纳系统，包括新能源发电单元、储能单元和用电单元，储能单元的输入端与新能源发电单元连接，储能单元的输出端与用电单元连接，储能单元的输入端还连接有输出电量可调的缓冲单元；所述缓冲单元的输入端与用电单元连接。当新能源发电单元产生的电量超过用电单元使用的电量时，新能源发电单元的剩余电量输入储能单元进行存储，此时缓冲单元同时向储能单元供电，缓冲单元输入的电量与新能源发电单元输入储能单元的电量进行互补，使输入储能单元的电量始终保持稳定，保证电解槽输入电量的稳定，消除新能源发电单元输出电力不稳定对储能单元的不良影响，消除电解槽的负荷波动，保证电解槽的稳定，进而降低储能单元的使用安全风险。同时储能单元对产生的电量进行消纳，使整个消纳系统的发电量与用电量保持动态平衡，避免产生弃风现象。
4、所述新能源发电单元的输出端还与用电单元连接，新能源发电单元的输出端和用电单元的输入端分别设有电量监测仪。新能源发电单元产生的电量可直接通入用电单元进行使用，并利用储能单元对进入用电单元的电量进行消耗或补充，保证进入用电单元的电量始终保持稳定，进而保证用电单元的使用安全性；电量监测仪能够监测新能源发电单元的输出电量和用电单元的消耗电量，通过对新能源发电单元输出电量和用电单元消耗电量的对比，对整个消纳系统的工作状态进行调整，使消纳系统能够适用于不同的工况，增强新能源发电单元的适用性。
5、所述储能组件包括依次连接的制氢装置、储氢装置和氢发电装置，制氢装置的输入端连接有新能源发电单元和缓冲单元，氢发电装置的输出端与用电单元连接。制氢装置消耗新能源发电单元产生的多余电量，通过电解水的方式进行制氢，储氢装置将制氢装置产生的氢气进行存储备用，当新能源发电单元产生的电量不满足用电单元使用时，氢发电单元以储氢装置中存储的氢气作为原料，利用氢气和氧气燃烧组成氢氧发电机，产生电量，新能源发电单元产生的电量和氢发电装置产生电量配合对用电单元进行供电，保证输入用电单元电量的稳定，进而保证用电单元的使用安全。
6、所述制氢装置包括电解槽，电解槽内设有隔膜，隔膜将电解槽分为阳极电解室和阴极电解室，阳极电解室内活动设有阳极片，阴极电解室内活动设有阴极片，阳极片和阴极片分别与驱动机构连接。阳极片和阴极片通电后产生电解水反应，在阳极偏上产生氧气，在阴极片上产生氢气，在进行电解水过程中，阳极片或阴极片在电解液内活动，电解液将阳极片或阴极片上产生的氧气气泡或氢气气泡冲掉，减小气泡对阳极片或阴极片表面的覆盖率，从而有效缩短气泡生长时间和临界脱离直径，并暴露出被气泡覆盖的活性位点，提高电解水效率，提高制氢效率。
7、所述驱动机构包括设置在电解槽外侧的驱动电机，驱动电机伸入电解槽与连杆连接，连杆上连接有滑块；阳极片和阴极片上均设有滑槽，滑槽与滑块滑动连接。其中连杆和滑块均为绝缘材料，避免出现漏电的情况，保证制氢装置的使用安全性；驱动电机带动连杆在电解槽内转动，进而带动滑块绕驱动电机的主轴进行转动，同时滑块在滑槽内进行往复移动，通过滑块和滑槽的配合使阳极片或阴极片在电解槽内进行摆动，进而使阳极片或阴极片与电解液做相对运动，使电解液冲洗阳极片和阴极片。
8、所述滑块上设有刷子，刷子与阳极片或阴极片配合。所述刷子为绝缘材料制成，避免刷子通电造成漏电，在连杆转动过程中，滑块会相对阳极片或阴极片进行滑动，同时滑块上的刷子也能够相对阳极片或阴极片进行滑动，刷子能够对阳极片或阴极片的表面进行清扫，刷子将阳极片或阴极片表面产生的气泡扫除，加快电解水效率，提高制氢效率。
9、所述阳极电解室的底部设有阳极底座，阳极片的端部与阳极底座铰接；阴极电解室的底部设有阴极底座，阴极片的端部与阴极底座铰接。阳极底座为阳极片提供支撑，阳极片在阳极底座上进行摆动；阴极底座为阴极片提供支撑，阴极片在阴极底座上进行摆动。
10、所述阳极电解室的顶部设有氧气出口，阳极电解室的底部设有阳极电解液进口；阴极电解室的顶部设有氢气出口，阴极电解室的底部设有阴极电解液进口；氢气出口与储氢装置连接。阳极片和阴极片通电后，在阳极电解室内产生氧气，并从氧气出口排出，在阴极电解室内产生氢气，并通过氢气出口排出，氢气从氢气出口通向储氢装置进行存储。
11、所述消纳系统还包括控制中心，电量监测仪、储能单元和缓冲单元均与控制中心连接。电量监测仪监测新能源发电单元的输出电量和用电单元的消耗电量，并将监测到的电量数值发送到控制中心，控制中心依据监测到的电量值调整储能单元和缓冲单元的工作状态，进而实现对消纳系统的调整。
12、所述缓冲单元为蓄电池、火力发电或氢能发电，蓄电池、火力发电或氢能发电能够控制输出电量，使缓冲单元能够与新能源发电单元进行互补，保证输入储能单元的电量稳定，进而保证储能单元的使用安全性。
13、一种所述适配电网的新能源消纳系统的控制方法，电量监测仪监测新能源发电单元的发电电量和用电单元的消耗电量，发电电量为a，消耗电量为b；消纳系统以发电电量a和消耗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适配电网的新能源消纳系统，包括新能源发电单元（1）、储能单元（2）和用电单元（3），其特征在于，储能单元（2）的输入端与新能源发电单元（1）连接，储能单元（2）的输出端与用电单元（3）连接，储能单元（2）的输入端还连接有输出电量可调的缓冲单元（4）。
2.根据权利要求1所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，新能源发电单元（1）的输出端与用电单元（3）连接，新能源发电单元（1）的输出端和用电单元（3）的输入端分别设有电量监测仪。
3.根据权利要求1或2所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，储能组件（2）包括依次连接的制氢装置（21）、储氢装置（22）和氢发电装置（23），制氢装置的输入端连接有新能源发电单元（1）和缓冲单元（4），氢发电装置（23）的输出端与用电单元（3）连接。
4.根据权利要求3所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，制氢装置（21）包括电解槽（5），电解槽（5）内设有隔膜（9），隔膜（9）将电解槽（5）分为阳极电解室和阴极电解室，阳极电解室内活动设有阳极片（6），阴极电解室内活动设有阴极片（7），阳极片
5.根据权利要求4所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，驱动机构（8）包括设置在电解槽（5）外侧的驱动电机（81），驱动电机（81）伸入电解槽（5）与连杆（82）连接，连杆（82）上连接有滑块（83）；阳极片（6）和阴极片（7）上均设有滑槽（61），滑槽（61）与滑块（83）滑动连接。
6.根据权利要求5所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，滑块（83）上设有刷子（84），刷子（84）与阳极片（6）或阴极片（7）配合。
7.根据权利要求4、5、6任一项所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，阳极电解室的底部设有阳极底座（55），阳极片（6）的端部与阳极底座（55）铰接；阴极电解室的底部设有阴极底座（56），阴极片（7）的端部与阴极底座（55）铰接。
8.根据权利要求7所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，阳极电解室的顶部设有氧气出口（51），阳极电解室的底部设有阳极电解液进口（53）；阴极电解室的顶部设有氢气出口（52），阴极电解室的底部设有阴极电解液进口（54）；氢气出口（52）与储氢装置（22）连接。
9.根据权利要求2或8所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，还包括控制中心，电量监测仪、储能单元（2）和缓冲单元（4）均与控制中心连接。
10.根据权利要求9所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，缓冲单元为蓄电池、火力发电或氢能发电。
11.一种如权利要求1~10任一项所述适配电网的新能源消纳系统的控制方法，其特征在于，电量监测仪监测新能源发电单元（1）的发电电量和用电单元（3）的消耗电量，发电电量为A，消耗电量为B；
...【技术特征摘要】
1.一种适配电网的新能源消纳系统，包括新能源发电单元（1）、储能单元（2）和用电单元（3），其特征在于，储能单元（2）的输入端与新能源发电单元（1）连接，储能单元（2）的输出端与用电单元（3）连接，储能单元（2）的输入端还连接有输出电量可调的缓冲单元（4）。
2.根据权利要求1所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，新能源发电单元（1）的输出端与用电单元（3）连接，新能源发电单元（1）的输出端和用电单元（3）的输入端分别设有电量监测仪。
3.根据权利要求1或2所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，储能组件（2）包括依次连接的制氢装置（21）、储氢装置（22）和氢发电装置（23），制氢装置的输入端连接有新能源发电单元（1）和缓冲单元（4），氢发电装置（23）的输出端与用电单元（3）连接。
4.根据权利要求3所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，制氢装置（21）包括电解槽（5），电解槽（5）内设有隔膜（9），隔膜（9）将电解槽（5）分为阳极电解室和阴极电解室，阳极电解室内活动设有阳极片（6），阴极电解室内活动设有阴极片（7），阳极片（6）和阴极片（7）分别与驱动机构（8）连接。
5.根据权利要求4所述的适配电网的新能源消纳系统，其特征在于，驱动机构（8）包括设置在电解槽（5）外侧的驱动电机（81），驱动电机（81）伸入电解槽（5）与连杆（82）连接，连杆（82）上连接有滑块...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴栋，田野，王现，谷延超，王晓萌，杨东东，仇盼盼，杨琳，王胜丹，何文中，李世杰，鲁大勇，常宏达，秦江坡，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司濮阳供电公司，
类型：发明
国别省市：
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