CN115579961A - 一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法和***，属于制氢领域。所述制氢加氢站供电负荷稳定性控制***包括光伏电源、第一转换单元、储能电池、第二转换单元、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关、第五控制开关、第六控制开关、逆变模块及控制模组，所述控制***与制氢加氢站以及电力网连接。本发明根据制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值的不同范围和光伏电源的发电功率的不同范围，通过制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法既使制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值得到最快的补充，又提高光伏资源的利用效率。

Description

一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法和***
技术领域
本发明属于制氢领域，尤其涉及一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法和***。
背景技术
当前，全球化石能源资源日益短缺、气候变化等环境压力日渐增大。太阳能作为一种清洁、安全、可再生的绿色能源，在缓解世界能源供应紧张，优化能源结构，保护环境等方面有着独特的优势。太阳能发电不需要消耗常规能源，是绿色无污染的清洁能源，被世界各国重视。作为太阳能发电利用的主要形式，光伏发电在近年来得到了飞速的发展。大规模光伏并网发电是充分利用太阳能的一种有效方法，也是光伏发电***的主流趋势，目前大规模的光伏并网***已得到应用。
由于光伏并网的出力具有随机性，光伏并网***相对于大电网是一个不可控电源，其出力的不稳定性对大电网的安全稳定运行有影响。因此，大规模光伏发电的渗透接入必定给电网带来一系列的影响，光伏发电是间歇性能源，受太阳辐射强度、环境温度等影响，输出功率具有不确定性，其并入电网后使得大电网的短期负荷预测准确性降低，光伏出力大幅度的变化也必然引起整个***的电压、频率波动，电力***存在频率和电压稳定问题，增加了传统发电、控制和运行计划的难度，不利于电网调度***常规电源与其协调调度。并且利用光伏发电制氢时其出力的不稳定性将影响制氢的稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法和***，既提高氢气容量值补充速率，又提高光伏资源的利用效率。
一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制***，包括光伏电源1、第一转换单元2、储能电池3、第二转换单元4、第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6、逆变模块5及控制模组6，所述控制***与制氢加氢站7以及电力网8连接；
所述第一控制开关K1和第二控制开关K2的第一端并联后与光伏电源1电性连接，所述第二控制开关K2的第二端与所述第一转换单元2的输入端电性连接，所述第一转换单元2的输出端与所述储能电池3电性连接；所述第三控制开关K3第一端与所述储能电池3电性连接，所述第一控制开关K1的第二端与所述第三控制开关K3的第二端并联后与所述第二转换单元4的低压侧电性连接，所述第二转换单元4的高压侧与所述逆变模块5的输入端电性连接，所述第二转换单元4的高压侧与所述逆变模块5的输入端之间电连接设有单元式电容模块C。
可选地，其特征在于，制氢加氢站供电负荷稳定性控制***为DCS综合集成监控***。
一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法，包括制氢加氢站供电负荷稳定性控制***，所述制氢加氢站供电负荷稳定性控制***包括光伏电源、第一转换单元、储能电池、第二转换单元、第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6、逆变模块、控制模组、制氢加氢站、单元式电容模块C和电力网；所述第一控制开关K1和第二控制开关K2的第一端并联后与光伏电源电性连接，所述第二控制开关K2的第二端与所述第一转换单元的输入端电性连接，所述第一转换单元的输出端与所述储能电池电性连接；所述第三控制开关K3第一端与所述储能电池电性连接，所述第一控制开关K1的第二端与所述第三控制开关K3的第二端并联后与所述第二转换单元的低压侧电性连接，所述第二转换单元的高压侧与所述逆变模块的输入端电性连接，所述第二转换单元的高压侧与所述逆变模块输入端之间电连接设有单元式电容模块C；逆变模块的第一连接端与所述第四控制开关K4一端电性连接，所述逆变模块的第二连接端与所述第五控制开关K5一端电性连接，所述第四控制开关K4另一端电连接制氢加氢站，制氢加氢站通过加氢柜体连接有电动汽车，制氢加氢站的储氢单元通过加氢柜体向电动汽车提供氢气，所述第五控制开关K5另一端电性连接有电力网；
制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值占额定容量百分比的60-100%范围为第一区间、40-60%范围为第二区间以及20-40%范围为第三区间；
光伏电源的发电功率占额定功率百分比的70-100%范围为第一范围、40-70%范围为第二范围以及0-40%范围为第三范围；
包含如下步骤：
根据制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值的不同范围和光伏电源的发电功率的不同范围，由控制模组控制光伏电源和电力网向制氢加氢站供电。
可选地，包含如下步骤：
S1、制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值位于第一区间时，
当光伏电源的发电功率位于第一范围时，若光伏电源的发电功率变化率小于10%时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1、第四控制开关K4及第六控制开关K6闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3及第五控制开关K5断开，光伏电源一方面通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，另一方面通过第六控制开关K6和第三转换单元向电力网上网供电。
可选地，步骤S1还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第一范围时，若光伏电源的发电功率变化率小于10%时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1、第四控制开关K4及第六控制开关K6闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3及第五控制开关K5断开，光伏电源一方面通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，另一方面通过第六控制开关K6和第三转换单元向电力网上网供电。
可选地，步骤S1还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第二范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
可选地，步骤S1还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第三范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3和第四控制开关K4闭合，第五控制开关K5和第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二控制开关K2、第一转换单元、储能电池、第三控制开关K3、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
可选地，包含如下步骤：
S2、制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值位于第二区间时，
当光伏电源的发电功率位于第一范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，加快制氢加氢站的制氢。
可选地，步骤S2还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第二范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3和第四控制开关K4闭合，第五控制开关K5和第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二控制开关K2、第一转换单元、储能电池、第三控制开关K3、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
可选地，步骤S2还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第三范围时，所述控制模组控制所述第四控制开关K4、第五控制开关K5及第六控制开关K6闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第三控制开关K3断开，光伏电源通过第六控制开关K6和第三转换单元向电力网上网供电，由电力网通过第五控制开关K5、逆变模块和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
可选地，还包含如下步骤：
S3、制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值位于第三区间时，
当光伏电源的发电功率位于第一范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，加快制氢加氢站的制氢；
当光伏电源的发电功率位于第二范围或第三范围时，所述控制模组控制所述第四控制开关K4、第五控制开关K5及第六控制开关K6闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第三控制开关K3断开，光伏电源通过第六控制开关K6和第三转换单元向电力网上网供电，由电力网通过第五控制开关K5、逆变模块和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制***，所述单元式电容模块C包含有多组，当任一组单元式电容模块故障而向控制模组报警时，拨出或者切出故障单元式电容模块，由剩余的单元式电容模块消除电压切换时的电压波动。
第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关、第五控制开关和第六控制开关均为负荷开关、接触器或者断路器并与控制模组通信连接。
有益的技术效果：
本发明根据制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值的不同范围和光伏电源的发电功率的不同范围，既使制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值得到最快的补充，又使得光伏电源在不同发电条件下处于最大功率值输出状态，提高光伏资源的利用效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例制氢加氢站供电负荷稳定性控制***结构图。
图2为本发明实施例光伏、风电和负荷的功率时刻示意图。
图3为本发明实施例PEM制氢单元示意图。
图4为本发明实施例光伏发电功率百分比划分示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
实施例一
如图1-4所示，一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制***，包括光伏电源1、第一转换单元2、储能电池3、第二转换单元4、第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6、逆变模块5及控制模组6，所述控制***与制氢加氢站7以及电力网8连接。
所述第一控制开关K1和第二控制开关K2的第一端并联后与光伏电源1电性连接，所述第二控制开关K2的第二端与所述第一转换单元2的输入端电性连接，所述第一转换单元2的输出端与所述储能电池3电性连接；所述第三控制开关K3第一端与所述储能电池3电性连接，所述第一控制开关K1的第二端与所述第三控制开关K3的第二端并联后与所述第二转换单元4的低压侧电性连接，所述第二转换单元4的高压侧与所述逆变模块5的输入端电性连接，所述第二转换单元4的高压侧与所述逆变模块5的输入端之间电连接设有单元式电容模块C；所述单元式电容模块C一方面消除光伏电源1和电力网8切换向制氢加氢站7供电时的电压波动；另一方面单元式电容模块C包含有多组，例如2-3组，当任一组单元式电容模块故障而向控制模组6报警时，只需拨出或者切出故障单元式电容模块，由剩余的单元式电容模块消除电压切换时的电压波动，消除了单元式电容模块C故障时引起的***停运而造成的弃光或者制氢加氢站7失电；第三方面单元式电容模块C提供功率补偿。
可选地，制氢加氢站供电负荷稳定性控制***为集成化控制***，例如DCS***，选用和利时综合监控***，对电网用电量、容量、上网功率、上网发电波动率、最小出力、电压波动率等相关参数进行协调收集，以便在符合上网条件的前提下再进行上网供电，提高对电网稳定运行的保护程度和资源合理运用度。综合监控***提高整体调度的便利程度，降低操作难度，提高***的运行安全程度。
可选地、在光伏电源1、第一转换单元2、储能电池3、第二转换单元4、第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6、逆变模块5、控制模组6、制氢加氢站7、电力网8和第三转换单元10增加传感器单元并将传感器信号接入综合监控***，对全流程相关***、装置的主要环境条件（例如空气中氢气含量）、运行参数（例如电池电量、储氢单元中的氢气容量值或者光伏电源的时实发电功率）等进行监控反馈，并设置相应保护阈值或者保护参数或者预警参数，对并不具备运行条件的设备或者模块，予以停机，避免操作引发危险。
所述逆变模块5的第一连接端与所述第四控制开关K4一端电性连接，所述逆变模块5的第二连接端与所述第五控制开关K5一端电性连接，所述第四控制开关K4另一端电连接制氢加氢站7，制氢加氢站7通过加氢柜体连接有电动汽车9，制氢加氢站7的储氢单元通过加氢柜体向电动汽车9提供氢气，所述第五控制开关K5另一端电性连接有电力网8；所述逆变模块5设置有逆变电路51及与逆变电路51电性连接的滤波单元52，所述逆变电路51一端对应所述逆变模块5的输入端，所述滤波单元52一端对应所述逆变模块51的另一端。
所述第六控制开关K6的一端电连接光伏电源1，所述第六控制开关K6的另一端电连接第三转换单元10的第一端，第三转换单元10的第二端电连接电力网8，第三转换单元10还可以工作在DC/DC模式、AC/DC模式或DC/AC模式工作。
由于太阳光强度处于持续变动的状态，因此光伏电源1输出的直流电能的稳定性不足，在这种情况下，若直接将光伏电源1输出的直流电能提供给制氢加氢站7或电力网8，则会导致供电质量较差。为了解决这个问题，在一种可选地实施方式中，通过第一转换单元、第二转换单元或者第三转换单元将不稳定的电压转化为稳定的电压。其中，第二转换器也可以实现电能的双向流动，第一转换器还可以工作在DC/DC模式，例如：在DC/DC模式下，第一转换器可以将接收到的直流输入电能转换为直流输出电能。
可选地，第二转换单元4为双向DC/DC单元。
所述控制模组6与所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5和第六控制开关K6电性连接，用以控制所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5和第六控制开关K6的通断，所述逆变模块5控制端、第一转换单元2控制端、第二转换单元4控制端和第三转换单元10控制端分别与所述控制模组6电性连接，所述控制模组6控制所述第一转换单元2、第二转换单元4和第三转换单元10作相应的驱动转换动作。
如图3所示，PEM制氢加氢站7，包括制氢单元、电源输入端71和储氢单元。
制氢单元：氢气由水直接分解制得，可采用多种方式实现：所述水分解法制氢具体为电解水制氢技术、光催化分解水制氢技术或热化学循环分解水制氢技术等。利用电能电解水生成氢气和氧气；利用太阳能、风能、或者地热能的热化学循环分解水制氢；利用光能通过催化剂直接分解水制氢。制得的氢气进入储氢单元储存。氢主要由水分解产生，实施方式可以是，但不限于光解水、电解水、热解水等。
储氢单元：制氢单元主要由储氢材料和放置储氢材料的储氢罐组成，储氢罐上设有氢气输入口和氢气输出口，储氢材料位于储氢罐内。储氢罐的罐体材质可为聚四氟乙烯材料、不锈钢等材料，其特点是耐高压、防渗透、耐腐蚀。
储氢材料主要包括以下几类：1）、物理吸附类储氢材料——通过物理作用方式可逆地吸附在高比表面积多孔材料上，如碳基材料(石墨、活性炭、碳纳米管)或无机多孔材料(如沸石分子筛)和金属有机框架(MOF)等[金属有机框架(MOF)为Cu2(L2)(H2O)2、IRMOF-11或IRMOF-20等]。2）、金属氢化物储氢材料——包括轻金属氢化物(如Mg基系列，具体为单质镁储氢材料、镁基复合储氢材料和镁基合金储氢材料)或高级合金氢化物(如LaNi5或TiFe合金等)。3）、化学氢化物储氢材料——包括钠铝氢化物、锂铝氢化物、钙铝氢化物、锂氮氢体系或氨硼烷等。4）、有机液态储氢材料——包括如苯、甲苯、萘等芳环化合物及稠杂环类化合物等。催化剂为贵金属催化剂、Ni催化剂、均相催化剂等。
制氢加氢站7的储氢单元具有氢气容量测量组件，电动汽车9加氢后消耗制氢加氢站7储氢单元中存储的氢气使储氢单元中的氢气容量值发生变化，氢气容量测量组件监测并测量所述氢气容量值并通过网络传输至控制模组6。设置制氢加氢站7的储氢单元中的氢气容量值占额定容量百分比的60-100%范围为第一区间、40-60%范围为第二区间以及20-40%范围为第三区间。
设置光伏电源1的发电功率占额定功率百分比的70-100%范围为第一范围、40-70%范围为第二范围以及0-40%范围为第三范围。
本发明制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法包含如下步骤实现：
S1、制氢加氢站7的储氢单元中的氢气容量值位于第一区间时，
当光伏电源1的发电功率位于第一范围时，若光伏电源1的发电功率变化率小于10%时，所述控制模组6控制所述第一控制开关K1、第四控制开关K4及第六控制开关K6闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3及第五控制开关K5断开，光伏电源1一方面通过第一控制开关K1、第二转换单元4和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电，另一方面通过第六控制开关K6和第三转换单元10向电力网8上网供电；
当光伏电源1的发电功率位于第二范围时，所述控制模组6控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源1通过第一控制开关K1、第二转换单元4和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电；
当光伏电源1的发电功率位于第三范围时，所述控制模组6控制所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3和第四控制开关K4闭合，第五控制开关K5和第六控制开关K6断开，光伏电源1通过第一控制开关K1、第二控制开关K2、第一转换单元2、储能电池3、第三控制开关K3、第二转换单元4和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电；
在步骤S1中，加氢站的储氢单元中的氢气容量值在第一区间时，根据光伏电源的发电功率的不同范围，既使制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值得到最快的补充，又提高光伏资源的利用效率。
S2、制氢加氢站7的储氢单元中的氢气容量值位于第二区间时，
当光伏电源1的发电功率位于第一范围时，所述控制模组6控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源1通过第一控制开关K1、第二转换单元4和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电，加快制氢加氢站7的制氢；
当光伏电源1的发电功率位于第二范围时，所述控制模组6控制所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3和第四控制开关K4闭合，第五控制开关K5和第六控制开关K6断开，光伏电源1通过第一控制开关K1、第二控制开关K2、第一转换单元2、储能电池3、第三控制开关K3、第二转换单元4和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电；
当光伏电源1的发电功率位于第三范围时，所述控制模组6控制所述第四控制开关K4、第五控制开关K5及第六控制开关K6闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第三控制开关K3断开，光伏电源1通过第六控制开关K6和第三转换单元10向电力网8上网供电，由电力网8通过第五控制开关K5、逆变模块5和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电；
S3、制氢加氢站7的储氢单元中的氢气容量值位于第三区间时，
当光伏电源1的发电功率位于第一范围时，所述控制模组6控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源1通过第一控制开关K1、第二转换单元4和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电，加快制氢加氢站7的制氢；
当光伏电源1的发电功率位于第二范围或第三范围时，所述控制模组6控制所述第四控制开关K4、第五控制开关K5及第六控制开关K6闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第三控制开关K3断开，光伏电源1通过第六控制开关K6和第三转换单元10向电力网8上网供电，由电力网8通过第五控制开关K5、逆变模块5和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电；
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于，还包括如下步骤：
S4、当光伏电源1无功率输出时，所述控制模组6控制所述第三控制开关K3、第四控制开关K4和第五控制开关K5闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第六控制开关K6断开，电力网8一方面通过第五控制开关K5、逆变模块5和第四控制开关K4向制氢加氢站7供电，电力网8第二方面通过逆变模块5、第二转换单元4和第三控制开关K3向储能电池3浮充电或者均恒充电；
实施例三
实施例三与实施例二的区别在于，利用电力网8或者储能电池3向制氢加氢站7以提高供电可靠性，还包括如下步骤：
S5、所述控制模组6控制所述第一控制开关K1及第二控制开关K2断开，第三控制开关K3、第四控制开关K4及第五控制开关K5闭合；
当电力网8正常工作时，电力网8通过所述逆变模块5及第二转换单元4对储能电池3进行充电，逆变模块5工作在整流状态，所述逆变电路51及滤波单元52构成功率因数校正电路；
当电力网8出现故障时，所述储能电池3通过所述第二转换单元4及逆变模块5为制氢加氢站7提供后备不间断电源；
实施例四
实施例四与实施例一的区别在于，包含追踪光伏电源1的最大输出功率值的步骤：
S6、所述控制模组6控制第三控制开关K3及第五控制开关K5断开，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第四控制开关K4闭合，此时光伏电源1、第二转换单元4、单元式电容模块C、逆变模块5、控制模组6及制氢加氢站7构成第一光伏离网逆变器***，第二转换单元4和第一转换单元2联合工作于MPPT模式，控制模组6实时测量光伏电源1的输出电压值和输出电流值，并追踪光伏电源1的最大输出功率值，确保光伏电源1在不同环境条件下处于最大功率值输出状态，光伏电源1直接为制氢加氢站7供电，并同时给储能电池3充电，以减少储能电池3的充放电次数，延长储能电池3的使用寿命；
S7、所述控制模组6控制第一控制开关K1及第五控制开关K5断开，第二控制开关K2、第三控制开关K3及第四控制开关K4闭合，此时光伏电源1、第一转换单元2、储能电池3、第二转换单元4、单元式电容模块C、逆变模块5、控制模组6及制氢加氢站7构成第二光伏离网逆变器***，第一转换单元2工作于MPPT模式，控制模组6实时侦测光伏电源1的输出电压值和输出电流值，并追踪光伏电源1的最大输出功率值，确保光伏电源1在不同环境条件下处于最大功率值输出状态，此时光伏电源1与储能电池3共同为制氢加氢站7供电；
S8、所述控制模组6控制第二控制开关K2、第三控制开关K3及第四控制开关K4断开，第一控制开关K1及第五控制开关K5闭合，此时光伏电源1、第二转换单元4、单元式电容模块C、逆变模块5、控制模组6及电力网8构成光伏并网逆变器***，第二转换单元4工作于MPPT模式，控制模组6实时测量光伏电源1的输出电压值和输出电流值，并追踪光伏电源1的最大输出功率值，确保光伏电源1在不同环境条件下处于最大功率值输出状态，光伏电源1吸收太阳光能转化的电能经所述第二转换单元4升压并通过逆变模块5逆变后并联入电力网8进行发电。
综上所述，本发明根据制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值的不同范围和光伏电源的发电功率的不同范围，既使制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值得到最快的补充，又使得光伏电源在不同发电条件下处于最大功率值输出状态，提高了光伏资源的利用效率。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
需要说明的是，本发明实施例序号仅仅为了描述，并不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制***，其特征在于，包括光伏电源、第一转换单元、储能电池、第二转换单元、第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6、逆变模块及控制模组，所述控制***与制氢加氢站以及电力网连接；
所述第一控制开关K1和第二控制开关K2的第一端并联后与光伏电源电性连接，所述第二控制开关K2的第二端与所述第一转换单元的输入端电性连接，所述第一转换单元的输出端与所述储能电池电性连接；所述第三控制开关K3第一端与所述储能电池电性连接，所述第一控制开关K1的第二端与所述第三控制开关K3的第二端并联后与所述第二转换单元的低压侧电性连接，所述第二转换单元的高压侧与所述逆变模块的输入端电性连接，所述第二转换单元的高压侧与所述逆变模块的输入端之间电连接设有单元式电容模块C。
2.根据权利要求1所述的制氢加氢站供电负荷稳定性控制***，其特征在于，所述控制***还包括DCS综合集成监控***。
3.一种制氢加氢站供电负荷稳定性控制方法，包含权利要求1-2任一项所述的制氢加氢站供电负荷稳定性控制***，其特征在于，制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值占额定容量百分比的60-100%范围为第一区间、40-60%范围为第二区间以及20-40%范围为第三区间；
光伏电源的发电功率占额定功率百分比的70-100%范围为第一范围、40-70%范围为第二范围以及0-40%范围为第三范围；
所述方法包含如下步骤：
S1、制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值位于第一区间时，
当光伏电源的发电功率位于第一范围时，若光伏电源的发电功率变化率小于10%时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1、第四控制开关K4及第六控制开关K6闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3及第五控制开关K5断开，光伏电源一方面通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，另一方面通过第六控制开关K6和第三转换单元向电力网上网供电。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S1还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第三范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3和第四控制开关K4闭合，第五控制开关K5和第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二控制开关K2、第一转换单元、储能电池、第三控制开关K3、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包含如下步骤：
S2、制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值位于第二区间时，
当光伏电源的发电功率位于第一范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，加快制氢加氢站的制氢。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第二范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3和第四控制开关K4闭合，第五控制开关K5和第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二控制开关K2、第一转换单元、储能电池、第三控制开关K3、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S2还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第三范围时，所述控制模组控制所述第四控制开关K4、第五控制开关K5及第六控制开关K6闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第三控制开关K3断开，光伏电源通过第六控制开关K6和第三转换单元向电力网上网供电，由电力网通过第五控制开关K5、逆变模块和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含如下步骤：
S3、制氢加氢站的储氢单元中的氢气容量值位于第三区间时，
当光伏电源的发电功率位于第一范围时，所述控制模组控制所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二控制开关K2、第三控制开关K3、第五控制开关K5及第六控制开关K6断开，光伏电源通过第一控制开关K1、第二转换单元和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，加快制氢加氢站的制氢。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S3还包含如下步骤：
当光伏电源的发电功率位于第二范围或第三范围时，所述控制模组控制所述第四控制开关K4、第五控制开关K5及第六控制开关K6闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第三控制开关K3断开，光伏电源通过第六控制开关K6和第三转换单元向电力网上网供电，由电力网通过第五控制开关K5、逆变模块和第四控制开关K4向制氢加氢站供电。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S3还包含如下步骤：
当光伏电源无功率输出时，所述控制模组控制所述第三控制开关K3、第四控制开关K4和第五控制开关K5闭合，第一控制开关K1、第二控制开关K2及第六控制开关K6断开，电力网一方面通过第五控制开关K5、逆变模块和第四控制开关K4向制氢加氢站供电，电力网第二方面通过逆变模块、第二转换单元和第三控制开关K3向储能电池浮充电或者均恒充电。
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