【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于新能源離網運行，具體涉及一種新能源離網運行系統及方法。
技術介紹
1、近年來，新能源技術及相關產品應用取得了巨大的發展。但是，由于新能源資源分布不均衡，大量新能源資源位于人煙稀少的地區，這些地區往往是山區或高原，很多地方電網還未輻射到，而且建設成本非常高，這就為短時期內新能源資源的開發利用制造了難題。為了繞開并網難題電力行業專家提出了新能源資源離網開發技術方案，基本思路為在新能源資源豐富地區建立離網運行的新能源基地，并發展高耗能產品，將新能源發電就地消納。現在設備制造技術的進步，為新能源發電系統離網運行提供了技術支撐。
2、目前提出的新能源離網運行方案有很多種，包含交流方案及直流方案，但因技術成熟度低、成本過高及可靠性低等問題，尚未有大容量運行實例。常用方案為光伏發電經直流母線匯聚后，以直流輸電方式輸送至制氫系統，制氫電源采用直流dc/dc變換器進行降壓處理。但是光伏電能經直流匯聚后以直流模式輸送至制氫電源的方案，需要采用大量電力電子設備進行升、降壓變換，且故障切除需要直流斷流設備，同樣需要大量電力電子設備，這些設備往往需要大功率、復雜的輔助冷卻系統，輸、變電效率低，維護復雜，成本高，可靠性低。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服新能源交流離網運行成本高的問題，提出了一種新能源離網運行系統及方法。
2、為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種新能源離網運行系統，包括大容量儲能系統支路、有源/無源濾波系統支路、電
4、若干條新能源交流系統支路將新能源發電產生的電能通過中壓交流母線注入電網，新能源交流系統支路根據負荷情況調整發電功率；各個系統支路通過中壓交流母線進行能量傳輸；電解水制氫系統利用新能源發電產生的電能將水分解為氫氣和氧氣，電解水制氫系統通過連接中壓交流母線調整制氫功率；有源/無源濾波系統支路的有源濾波系統補償電網中的諧波和無功功率，無源濾波系統濾除諧波；站用電系統為新能源離網運行系統提供電力。
5、進一步地，所述若干條新能源交流系統支路包括光伏交流支路和風電交流支路，所述光伏交流支路包括光伏交流開關單元、光伏交流變壓單元及光伏電池陣列，所述光伏交流開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述光伏交流開關單元的另一端與光伏交流變壓單元的一端連接，所述光伏交流變壓單元的另一端與光伏電池陣列連接；
6、所述光伏交流開關單元包括光伏交流隔離刀閘、光伏交流第一接地刀閘、光伏交流交流斷路器和光伏交流第二接地刀閘；
7、所述光伏交流變壓單元包括光伏交流升降壓變壓器和光伏交流第三接地刀閘；
8、所述光伏電池陣列包括若干組光伏電池組，所述光伏電池組包括光伏逆變器、光伏電池低壓斷路器及光伏電池接地刀閘；
9、所述光伏交流隔離刀閘的一端與中壓交流母線連接，所述光伏交流隔離刀閘的另一端與光伏交流交流斷路器的一端連接，所述光伏交流第一接地刀閘在光伏交流隔離刀閘與光伏交流交流斷路器之間連接，所述光伏交流交流斷路器的另一端與光伏交流升降壓變壓器的一端連接，所述光伏交流第二接地刀閘在光伏交流交流斷路器與光伏交流升降壓變壓器之間連接；
10、所述光伏交流升降壓變壓器的另一端與光伏電池低壓斷路器的一端連接，所述光伏交流第三接地刀閘在光伏交流升降壓變壓器與光伏電池低壓斷路器之間連接；
11、所述光伏電池低壓斷路器的另一端與光伏逆變器連接，所述光伏電池接地刀閘在光伏逆變器與光伏電池低壓斷路器之間連接；
12、所述中壓交流母線的電壓為6kv至35kv，運行頻率為75hz至200hz。
13、進一步地，所述大容量儲能系統支路包括大容量儲能系統開關單元、儲能變流器及儲能電池，所述大容量儲能系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述大容量儲能系統開關單元的另一端與儲能變流器及儲能電池連接；
14、所述大容量儲能系統開關單元包括大容量儲能系統隔離刀閘、大容量儲能系統第一接地刀閘、大容量儲能系統交流斷路器和大容量儲能系統第二接地刀閘；
15、所述大容量儲能系統隔離刀閘的一端與中壓交流母線連接，所述大容量儲能系統隔離刀閘的另一端與大容量儲能系統交流斷路器的一端連接，所述大容量儲能系統第一接地刀閘在大容量儲能系統隔離刀閘與大容量儲能系統交流斷路器之間連接，所述大容量儲能系統交流斷路器的另一端與儲能變流器及儲能電池連接，所述大容量儲能系統第二接地刀閘在大容量儲能系統交流斷路器與儲能變流器及儲能電池之間連接。
16、進一步地，所述有源/無源濾波系統支路包括有源/無源濾波系統開關單元、apf換流器及電感電容，所述有源/無源濾波系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述有源/無源濾波系統開關單元的另一端與apf換流器及電感電容連接；
17、所述有源/無源濾波系統開關單元包括有源/無源濾波系統隔離刀閘、有源/無源濾波系統第一接地刀閘、有源/無源濾波系統交流斷路器和有源/無源濾波系統第二接地刀閘；
18、所述有源/無源濾波系統隔離刀閘的一端與中壓交流母線連接，所述有源/無源濾波系統隔離刀閘的另一端與有源/無源濾波系統交流斷路器的一端連接，所述有源/無源濾波系統第一接地刀閘在有源/無源濾波系統隔離刀閘與有源/無源濾波系統交流斷路器之間連接，所述有源/無源濾波系統交流斷路器的另一端與apf換流器及電感電容連接，所述有源/無源濾波系統第二接地刀閘在有源/無源濾波系統交流斷路器與apf換流器及電感電容之間連接。
19、進一步地，所述電解水制氫系統支路包括12n脈動電解水制氫系統，所述12n脈動電解水制氫系統包括12n脈動電解水制氫系統開關單元、12n脈動制氫電源、電解槽和儲氫系統；所述12n脈動電解水制氫系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述12n脈動電解水制氫系統開關單元的另一端與12n脈動制氫電源的一端連接，所述12n脈動制氫電源的另一端與電解槽的一端連接，所述電解槽的另一端與儲氫系統連接；
20、所述12n脈動電解水制氫系統開關單元包括12n脈動電解水制氫系統隔離刀閘、12n脈動電解水制氫系統第一接地刀閘、12n脈動電解水制氫系統交流斷路器和12n脈動電解水制氫系統第二接地刀閘；
21、所述12n脈動電解水制氫系統隔離刀閘的一端與中壓交流母線連接，所述12n脈動電解水制氫系統隔離刀閘的另一端與12n脈動電解水制氫系統交流斷路器的一端連接，所述12n脈動電解水制氫系統第一接地刀閘在12n脈動電解水制氫系統隔離刀閘與12n脈動電解水制氫系統交流斷路器之間連接，所述12n脈動電解水制氫系統交流斷路器的另一端與12n脈動制氫電源的一端連接，所述12n脈動電解水制氫系統第二接地刀閘在12n脈動電解水制氫系統交流斷路器與12n本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種新能源離網運行系統，其特征在于，包括大容量儲能系統支路、有源/無源濾波系統支路、電解水制氫系統支路、站用電系統支路和若干條新能源交流系統支路；所述大容量儲能系統支路、有源/無源濾波系統支路、電解水制氫系統支路、站用電系統支路和若干條新能源交流系統支路分別連接中壓交流母線；
2.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述若干條新能源交流系統支路包括光伏交流支路和風電交流支路，所述光伏交流支路包括光伏交流開關單元、光伏交流變壓單元及光伏電池陣列，所述光伏交流開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述光伏交流開關單元的另一端與光伏交流變壓單元的一端連接，所述光伏交流變壓單元的另一端與光伏電池陣列連接；
3.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述大容量儲能系統支路包括大容量儲能系統開關單元、儲能變流器及儲能電池，所述大容量儲能系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述大容量儲能系統開關單元的另一端與儲能變流器及儲能電池連接；
4.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述有源/無源濾波系統支
5.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述電解水制氫系統支路包括12N脈動電解水制氫系統，所述12N脈動電解水制氫系統包括12N脈動電解水制氫系統開關單元、12N脈動制氫電源、電解槽和儲氫系統；所述12N脈動電解水制氫系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述12N脈動電解水制氫系統開關單元的另一端與12N脈動制氫電源的一端連接，所述12N脈動制氫電源的另一端與電解槽的一端連接，所述電解槽的另一端與儲氫系統連接；
6.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述站用電系統支路包括站用電系統開關單元、站用電系統變壓單元、UPS系統及柴油發電機系統；所述站用電系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述站用電系統開關單元的另一端與站用電系統變壓單元的一端連接，所述站用電系統變壓單元的另一端與UPS系統及柴油發電機系統連接；
7.一種新能源離網運行系統的運行方法，使用權利要求1-6任一項中所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，包括如下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種新能源離網運行系統的運行方法，其特征在于，所述啟動程序包括如下步驟：
9.一種新能源離網運行系統的控制方法，使用權利要求1-6任一項中所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，包括當制氫負荷最大可用容量大于等于新能源發電預測功率時，新能源交流系統的光伏以最大預測功率發電，制氫負荷功率的控制策略具體為：
10.根據權利要求9所述的一種新能源離網運行系統的控制方法，其特征在于，所述根據大容量儲能系統的電池電量狀態，調整儲能電池的充電放電模式后，根據不同充電放電模式的儲能電池充電放電功率計算公式計算儲能電池充電放電功率，具體為：
...【技術特征摘要】
1.一種新能源離網運行系統，其特征在于，包括大容量儲能系統支路、有源/無源濾波系統支路、電解水制氫系統支路、站用電系統支路和若干條新能源交流系統支路；所述大容量儲能系統支路、有源/無源濾波系統支路、電解水制氫系統支路、站用電系統支路和若干條新能源交流系統支路分別連接中壓交流母線；
2.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述若干條新能源交流系統支路包括光伏交流支路和風電交流支路，所述光伏交流支路包括光伏交流開關單元、光伏交流變壓單元及光伏電池陣列，所述光伏交流開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述光伏交流開關單元的另一端與光伏交流變壓單元的一端連接，所述光伏交流變壓單元的另一端與光伏電池陣列連接；
3.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述大容量儲能系統支路包括大容量儲能系統開關單元、儲能變流器及儲能電池，所述大容量儲能系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述大容量儲能系統開關單元的另一端與儲能變流器及儲能電池連接；
4.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述有源/無源濾波系統支路包括有源/無源濾波系統開關單元、apf換流器及電感電容，所述有源/無源濾波系統開關單元的一端與中壓交流母線連接，所述有源/無源濾波系統開關單元的另一端與apf換流器及電感電容連接；
5.根據權利要求1所述的一種新能源離網運行系統，其特征在于，所述電解水制氫系統支路包括12n脈動電解水制氫系統，所述12n脈動電解水制氫系統包括12n脈動電解...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚東曉，李少華，吳彥維，趙青，劉佳，余加霞，趙艷茹，程建超，李建鵬，李琰，董亞瓊，
申請(專利權)人：西安西電數字科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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