(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211163539.X (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 天津津航计算 技术研究所 地址 300000 天津市东 丽区空港经济区保 税路357号 (72)发明人 王梓蘅　傅晨　林今　 (74)专利代理 机构 天津市鼎拓知识产权代理有 限公司 12 233 专利代理师 陈盼盼 (51)Int.Cl. H02J 3/32(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) (54)发明名称 一种包含P2G的多 源微网系统及其构建方法 (57)摘要 本申请公开了一种包含P2G的多源微网系统 及其构建方法， 包括： 电力供应单元， 配置用于向 用户端供电； 储能单元， 包括： 电解池模块， 其与 电力供应单元连接， 配置用于接收剩余电能， 并 将剩余电能电解制氢， 产生氢气和第一热能； 剩 余电能由用户端消耗电能小于总电能而产生； 氢 储能模块， 其与电解池模块连接， 配置用于接收 并存储氢气； 热力供应单元， 其包括： 能量转换模 块， 配置用于将化学能转换为第二热能； 热力传 输模块， 其分别与能量转换模块、 电解池模块连 接， 配置用于接收第一热能和第二热能， 得到总 热能， 并向用户端供热； 热储能模块， 其与热力传 输模块连接， 配置用于接收并存储剩余热能； 实 现提高供电稳定性， 减少电能损失， 经济最优化 的目的。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 115528715 A 2022.12.27 CN 115528715 A 1.一种包 含P2G的多源微网系统， 其特 征在于， 包括： 电力供应单 元， 所述电力供应单 元配置用于向用户端(1)供电； 储能单元， 所述储能单 元包括： 电解池模块(2)， 所述电解池模块(2)与所述电力供应单元连接， 配置用于接收剩余电 能， 并将剩余电能进行电解制氢， 产生氢气和第一热能； 所述剩余电能由用户端(1)消耗电 能小于总电能而产生； 氢储能模块(3)， 所述氢储能模块(3)与所述电解池模块(2)连接， 配置用于接收并存储 氢气； 热力供应单 元， 所述热力供应单 元包括： 能量转换模块(4)， 配置用于将化学能转换为第二热能； 热力传输模块(5)， 所述热力传输模块(5)分别与所述能量转换模块(4)、 所述电解池模 块(2)连接， 配置用于 接收第一热能和第二热能， 得到总热能， 并向用户端(1)供 热； 热储能模块(6)， 所述热储能模块(6)与所述热力传输模块(5)连接， 配置用于接收并存 储剩余热能； 所述剩余热能由用户端(1)消耗热能小于总热能而产生。 2.根据权利要求1所述的一种包含P2G的多源微网系统， 其特征在于， 所述电力供应单 元包括： 光伏发电模块(7)， 所述 光伏发电模块(7)配置用于将太阳辐射能转换为第一电能； 主发电模块， 配置用于将风能转换为第二电能； 电力传输模块(8)， 所述电力传输模块(8)分别与所述光伏发电模块(7)、 所述主发电模 块连接， 配置用于 接收第一电能和第二电能， 得到总电能， 并向用户端(1)供电。 3.根据权利要求1所述的一种包含P2G的多源微网系统， 其特征在于， 所述电解池模块 (2)为电解池组， 所述电解池组具有 多个电解池。 4.一种基于权利要求1至3任一项所述的一种包含P2G的多源微网系统的构建方法， 其 特征在于， 包括以下步骤： 获取光伏发电模块(7)的输出功率、 能量转换模块(4)的输出热功率、 电解池模块(2)、 氢储能模块(3)以及热储能模块(6)的输出效率； 根据上述输出效率， 构建氢储能约束函数和热储能约束函数。 5.根据权利要求4所述的一种包含P2G的多源微网系统构建方法， 其特征在于， 根据以 下公式得到光伏发电模块(7)的输出功率： PPV＝G·APV·NPV·ηPV； 其中， G为光伏发电模块(7)的光照强度， NPV为光伏发电模块(7)中光伏板的数目， ηPV为 光伏板发电的效率 值， A为光伏发电模块(7)的有效面积； 根据以下公式得到光伏发电模块(7)的温度： 其中， Ta为环境温度， NOCT为 额定运行的温度； 根据以下公式得到光伏板发电的效率： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115528715 A 2其中， ηPV,ref为在标准测试 条件下的光伏板的发电效率 值， α 为光伏板的温度系数。 6.根据权利要求5所述的一种包含P2G的多源微网系统构建方法， 其特征在于， 根据以 下公式计算电解池 模块(2)的输出效率： 其中， 为氢气的高位热值， Es为在预设时间下， 电解池模块(2)需要消耗的能量 产生每标方氢气， NE为电解池组中电解池的数量， IE为单个电解池的电解电流值， UELZ为单个 电解池的电解电压， 为电解池产生氢气的速率。 7.根据权利要求6所述的一种包含P2G的多源微网系统构建方法， 其特征在于， 根据以 下公式计算电解池产生氢气的速率： 其中， ne为电解池串联的数目值， F为法 拉第常数， ηF为法拉第效率 值。 8.根据权利要求5所述的一种包含P2G的多源微网系统构建方法， 其特征在于， 根据以 下公式计算电解池 模块(2)的输出效率： 其中， UELZ为电解电压， UHHV为与温度有关的电压值。 9.根据权利要求6或8所述的一种包含P2G的多源微网系统构建方法， 其特征在于， 根据 以下公式得到氢储能约束函数和热储能约束函数： HSS(k+1)＝ ηsHSS(k)+(Pmove‑Pb)ΔT/HSSref‑Lload/HSSref； 其中， HSS为热储能的状态量， M HL为氢储能的状态量， Pmove、 Pb和 为控制量。 10.根据权利要求4所述的一种包含P2G的多源微网系统构建方法， 其特征在于， 根据以 下公式计算能量 转换模块(4)的输出 热功率： PGB＝QGB·ηGB； 其中， PGB为能量转换模块(4)的输出热功率， QGB为能量转换模块(4)的额定功率， ηGB为 能量转换模块(4)的效率值， VGB为能量转换模块(4)消耗的天然气体积， LHVNG为天然气的低 位热值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115528715 A 3