本公開涉及能源科學(xué)，具體地，涉及一種調(diào)峰系統(tǒng)和電力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著風(fēng)電、光伏等新能源憑借其可再生等特點(diǎn)廣泛的應(yīng)用于各種行業(yè)，在發(fā)電行業(yè)中，通過新能源發(fā)電所占的比例不斷增大。但因新能源同時(shí)具有隨機(jī)性和波動性的特點(diǎn)，使得通過新能源發(fā)電的電力系統(tǒng)無法安全穩(wěn)定的運(yùn)行，且現(xiàn)有技術(shù)中電網(wǎng)的調(diào)峰能力不足，無法全額消納發(fā)電量，導(dǎo)致棄電量居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的目的是提供一種調(diào)峰系統(tǒng)和電力系統(tǒng)，通過提供傳統(tǒng)電廠之外的調(diào)峰手段提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性以及平衡支撐能力。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本公開提供一種調(diào)峰系統(tǒng)，包括：供電系統(tǒng)，與所述供電系統(tǒng)連接的制氫系統(tǒng)，與所述制氫系統(tǒng)連接的化工系統(tǒng)，以及分別與所述供電系統(tǒng)、所述制氫系統(tǒng)以及所述化工系統(tǒng)通信連接的調(diào)峰單元，所述制氫系統(tǒng)由多個(gè)電解子系統(tǒng)構(gòu)成；

3、所述調(diào)峰單元用于執(zhí)行以下步驟進(jìn)行調(diào)峰：

4、根據(jù)控制參數(shù)規(guī)劃運(yùn)行曲線，根據(jù)所述運(yùn)行曲線啟動所述制氫系統(tǒng)和所述化工系統(tǒng)，所述控制參數(shù)包括預(yù)測發(fā)電數(shù)據(jù)、預(yù)測負(fù)荷數(shù)據(jù)、電力輔助市場報(bào)價(jià)、碳交易市場報(bào)價(jià)以及所述化工系統(tǒng)的檢修計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃；

5、獲取所述制氫系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)所述實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)確定出滿足預(yù)設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)值的多個(gè)所述電解子系統(tǒng)，所述實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)包括所述制氫系統(tǒng)的溫度、壓力、氣體純度；

6、接收所述供電系統(tǒng)發(fā)送的調(diào)度指令，確定出滿足所述調(diào)度指令的所述制氫系統(tǒng)的各所述電解子系統(tǒng)啟停狀態(tài)的多種組合方式，對各所述組合方式進(jìn)行成本尋優(yōu)，得到目標(biāo)組合方式，調(diào)整所述制氫系統(tǒng)以所述目標(biāo)組合方式進(jìn)行工作。

7、可選地，所述系統(tǒng)還包括儲運(yùn)系統(tǒng)，所述儲運(yùn)系統(tǒng)分別與所述制氫系統(tǒng)和所述化工系統(tǒng)連通，并與所述調(diào)峰單元通信連接，所述儲運(yùn)系統(tǒng)用于對所述制氫系統(tǒng)生成的氫氣進(jìn)行壓縮存儲并輸送至所述化工系統(tǒng)；

8、所述調(diào)峰單元根據(jù)所述運(yùn)行曲線確定各所述電解子系統(tǒng)的對應(yīng)的啟動時(shí)間，啟動所述制氫系統(tǒng)；

9、根據(jù)所述制氫系統(tǒng)生成的氫的產(chǎn)量變化和所述儲運(yùn)系統(tǒng)的容量信息，確定所述化工系統(tǒng)的生產(chǎn)流程，并根據(jù)所述生產(chǎn)流程運(yùn)行所述化工系統(tǒng)。

10、可選地，所述調(diào)峰系統(tǒng)根據(jù)所述實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)確定出各所述電解子系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)值；

11、將各所述安全風(fēng)險(xiǎn)值依次與所述預(yù)設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行比較，確定出所述安全風(fēng)險(xiǎn)值小于所述預(yù)設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)值的各所述電解子系統(tǒng)；

12、獲取各所述電解子系統(tǒng)的啟停狀態(tài)的不同組合方式下，各所述電解子系統(tǒng)的啟停狀態(tài)以及負(fù)荷值；

13、根據(jù)各所述組合對應(yīng)的所述啟停狀態(tài)和所述負(fù)荷值計(jì)算該組合下所述制氫系統(tǒng)的總負(fù)荷，根據(jù)所述總負(fù)荷以及最大負(fù)荷值和最小負(fù)荷值確定所述制氫系統(tǒng)的調(diào)峰范圍；

14、在所述調(diào)度指令處于所述調(diào)峰范圍內(nèi)的情況下，將所述總負(fù)荷與所述調(diào)度指令進(jìn)行匹配，確定出所述總負(fù)荷與所述調(diào)度指令一致的多種組合方式。

15、可選地，所述調(diào)峰單元將不同組合方式下，各所述電解子系統(tǒng)的啟停狀態(tài)和負(fù)荷值代入以下計(jì)算式，得到所述制氫系統(tǒng)的總負(fù)荷；

16、計(jì)算式為：pel＝∑sipi，(1≤i≤n)，

17、其中，pel表示制氫系統(tǒng)的總負(fù)荷，si表示第i個(gè)電解子系統(tǒng)當(dāng)前的啟停狀態(tài)，si＝0表示停機(jī)，si＝1表示運(yùn)行，pi表示第i個(gè)電解子系統(tǒng)當(dāng)前的負(fù)荷值。

18、可選地，根據(jù)所述運(yùn)行曲線計(jì)算出不同組合方式下各所述電解子系統(tǒng)的制氫成本，將所述制氫成本最低的所述組合方式作為目標(biāo)組合方式。

19、可選地，所述調(diào)峰單元還用于根據(jù)狀態(tài)參數(shù)對所述制氫系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，生成預(yù)警信息，并根據(jù)所述預(yù)警信息進(jìn)行預(yù)警，所述狀態(tài)參數(shù)包括所述制氫系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和變化趨勢，以及所述供電系統(tǒng)的電源、所述制氫系統(tǒng)的氫氣和所述化工系統(tǒng)的化學(xué)能之間的耦合信息。

20、可選地，所述電解子系統(tǒng)包括整流裝置和電解槽，所述整流裝置與所述電解槽連通。

21、可選地，所述電解子系統(tǒng)還包括氣液分離裝置和純化裝置，所述氣液分離裝置分別與所述電解槽和所述純化裝置連通。

22、第二方面，本公開提供一種電力系統(tǒng)，包括第一方面所述的調(diào)峰系統(tǒng)。

23、通過上述技術(shù)方案，本公開提供的調(diào)峰系統(tǒng)可在滿足運(yùn)行約束條件下，通過控制電解子系統(tǒng)的功率分配和啟?？刂?，結(jié)合供電系統(tǒng)和化工系統(tǒng)的控制，響應(yīng)供電系統(tǒng)的調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)對化工系統(tǒng)用電負(fù)荷在大范圍的快速調(diào)峰，在制氫成本最低狀態(tài)下保證各設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

24、本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，包括：供電系統(tǒng)，與所述供電系統(tǒng)連接的制氫系統(tǒng)，與所述制氫系統(tǒng)連接的化工系統(tǒng)，以及分別與所述供電系統(tǒng)、所述制氫系統(tǒng)以及所述化工系統(tǒng)通信連接的調(diào)峰單元，所述制氫系統(tǒng)由多個(gè)電解子系統(tǒng)構(gòu)成；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括儲運(yùn)系統(tǒng)，所述儲運(yùn)系統(tǒng)分別與所述制氫系統(tǒng)和所述化工系統(tǒng)連通，并與所述調(diào)峰單元通信連接，所述儲運(yùn)系統(tǒng)用于對所述制氫系統(tǒng)生成的氫氣進(jìn)行壓縮存儲并輸送至所述化工系統(tǒng)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)峰系統(tǒng)根據(jù)所述實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)確定出各所述電解子系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)值；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)峰單元將不同組合方式下，各所述電解子系統(tǒng)的啟停狀態(tài)和負(fù)荷值代入以下計(jì)算式，得到所述制氫系統(tǒng)的總負(fù)荷；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)所述運(yùn)行曲線計(jì)算出不同組合方式下各所述電解子系統(tǒng)的制氫成本，將所述制氫成本最低的所述組合方式作為目標(biāo)組合方式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)峰單元還用于根據(jù)狀態(tài)參數(shù)對所述制氫系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，生成預(yù)警信息，并根據(jù)所述預(yù)警信息進(jìn)行預(yù)警，所述狀態(tài)參數(shù)包括所述制氫系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和變化趨勢，以及所述供電系統(tǒng)的電源、所述制氫系統(tǒng)的氫氣和所述化工系統(tǒng)的化學(xué)能之間的耦合信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電解子系統(tǒng)包括整流裝置和電解槽，所述整流裝置與所述電解槽連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電解子系統(tǒng)還包括氣液分離裝置和純化裝置，所述氣液分離裝置分別與所述電解槽和所述純化裝置連通。

9.一種電力系統(tǒng)，其特征在于，包括上述1-8任一項(xiàng)所述的調(diào)峰系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及一種調(diào)峰系統(tǒng)及電力系統(tǒng)，通過提供額外的調(diào)峰手段提高電力系統(tǒng)的靈活性和平衡性。該系統(tǒng)包括：供電系統(tǒng)，與供電系統(tǒng)連接的制氫系統(tǒng)，與制氫系統(tǒng)連接的化工系統(tǒng)，以及分別與供電系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、化工系統(tǒng)通信連接的調(diào)峰單元，制氫系統(tǒng)由多個(gè)電解子系統(tǒng)構(gòu)成；調(diào)峰單元用于執(zhí)行以下步驟進(jìn)行調(diào)峰：根據(jù)控制參數(shù)規(guī)劃運(yùn)行曲線，根據(jù)運(yùn)行曲線啟動制氫系統(tǒng)和化工系統(tǒng)；獲取制氫系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)確定滿足預(yù)設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)值的多個(gè)電解子系統(tǒng)；接收供電系統(tǒng)發(fā)送的調(diào)度指令，確定滿足調(diào)度指令的制氫系統(tǒng)的各電解子系統(tǒng)啟停狀態(tài)的多種組合方式，對各組合方式進(jìn)行成本尋優(yōu)，得到目標(biāo)組合方式，調(diào)整制氫系統(tǒng)執(zhí)行目標(biāo)組合方式。

技術(shù)研發(fā)人員：陳瑤,牟樹君,董斌琦,李初福,劉梓壯,孫浩哲,繆平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京低碳清潔能源研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9