(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 202211144534.2 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 中国电力工程顾问集团西北电力设 计院有限公司 地址 710075 陕西省西安市高新 技术产业 开发区团结南路2 2号 申请人 国网青海省电力公司经济技 术研究 院　 国网青海省电力公司 (72)发明人 党楠　张祥成　李富春　杨欣　 张桂红　冯斌　刘飞　许徳操　 王昭　秦绪武　田旭　李积泰　 王世斌　彭飞　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 李鹏威(51)Int.Cl. H02J 3/14(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 包含制氢和储能的柔性负荷系统及其控制 方法和控制系统 (57)摘要 本发明属于电源规划和新能源发电领域， 公 开了一种包含制氢和储能的柔性负荷系统及其 控制方法和控制系统， 包括新能源设备、 制氢设 备、 储能设备和输电线路； 输电线路一端上设置 用于连接电网的电网接口， 另一端依次连接新能 源设备、 制氢设备、 储能设备和输电线路； 其中， 新能源设备用于提供新能源电力， 并通过输电线 路发送至电网接口、 制氢设备和储能设备中的至 少一个； 储能设备用于存储新能源电力得到储能 电力， 或发送储能电力至电网接口和制氢设备中 的至少一个； 制氢设备用于通过新能源电力制 氢。 能够有效解决电力供应 保障和新能源消纳问 题， 并且降低资源浪费、 环境污染以及电力系统 的运行成本 。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115459285 A 2022.12.09 CN 115459285 A 1.一种包含制氢和储能的柔性负荷系统， 其特征在于， 包括新能源设备、 制氢设备、 储 能设备和输电线路； 输电线路一端上设置用于连接电网的 电网接口， 另一端依次连接新能源设备、 制氢设 备、 储能设备和输电线路； 其中， 新能源设备用于提供新能源电力， 并通过输电线路发送至电网接口、 制氢设备和 储能设备中的至少一个； 储能设备用于存储新 能源电力得到储能电力， 或发送储能电力 至电网接口和制氢设备 中的至少一个； 制氢设备用于通过新能源电力制氢。 2.根据权利要求1所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统， 其特征在于， 所述储能设备 为熔盐储能设备或电化学储能设备。 3.根据权利要求2所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统， 其特征在于， 所述熔盐储能 设备包括高温熔盐罐、 低温熔盐罐、 电加热器、 换 热器、 汽轮机以及发电机； 高温熔盐罐的进口通过电加热器与低温熔盐罐的出口连接， 高温熔盐罐的出口通过换 热器一侧和低温熔盐罐的进口连接； 汽轮机的进口通过换热器另一侧和汽轮机的出口连 接， 汽轮机的动力输出端与发电机连接； 电加热器通过输电线路与新能源设备连接， 发电机 通过输电线路与制氢设备 连接。 4.根据权利要求2所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统， 其特征在于， 所述电化学储 能设备包括铅酸电池、 锂离 子电池、 液流电池和钠硫电池中的至少一个。 5.一种权利要求1至4任一项所述包含制氢和储能的柔性负荷系统 的控制方法， 其特征 在于， 包括： 获取柔性负荷系统所在电力系统的新能源发电情况； 当新能源发电情况为系统缺电时， 关闭制氢设备并启动储能设备， 通过储能设备和电 网接口向电网输送储能电力； 当新能源发电情况为系统多电时， 启动制氢设备， 通过制氢设备消纳系统多电的新能 源电力， 当制氢设备不能完全消纳系统多电的新能源电力时， 启动储能设备， 将制氢设备不 能消纳的系统多电的新能源电力存 储至储能设备。 6.根据权利要求5所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制方法， 其特征在于， 所 述控制方法还 包括： 当储能设备的储能电力大于预设值， 且存在空闲的制氢设备时， 通过储能设备输送储 能电力至空 闲的制氢设备进行制氢。 7.根据权利要求5所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制方法， 其特征在于， 所 述制氢设备的功率 通过如下 方式得到： 获取预设时间段内柔 性负荷系统所在电力系统的日电量 缺额预测值； 通过下式得到制氢设备的功率ph： ph＝Max(phN) phN＝QstN/Qnep 其中， phN为预设时间段内柔性负荷系统所在电力系统的第N日的制氢设备的功率计算 值， QstN为预设时间段内柔性负荷系统所在电力系统的第N日的日电量缺额预测值， Qnep为柔权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115459285 A 2性负荷系统所在电力系统的单位 新能源日发电量。 8.一种权利要求1至4任一项所述包含制氢和储能的柔性负荷系统 的控制系统， 其特征 在于， 包括： 信息获取模块， 用于获取柔 性负荷系统所在电力系统的新能源发电情况； 第一控制模块， 用于当新能源发电情况为系统缺电时， 关闭制氢设备并启动储能设备， 通过储能设备和电网接口向电网输送储能电力； 第二控制模块， 用于当新能源发电情况为系统多电时， 启动制氢设备， 通过制氢设备消 纳系统多电的新能源电力， 当制氢设备不能完全消纳系统多电的新能源电力时， 启动储能 设备， 将制氢设备不能消纳的系统多电的新能源电力存 储至储能设备。 9.根据权利要求8所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制系统， 其特征在于， 所 述控制系统还 包括第三控制模块； 第三控制模块用于当储能设备的储能电力大于预设值， 且存在空闲的制氢设备时， 通 过储能设备输送储能电力至空 闲的制氢设备进行制氢。 10.根据权利要求8所述的包含制氢和储能的柔性负荷系统的控制系统， 其特征在于， 所述制氢设备的功率 通过如下 方式得到： 获取预设时间段内柔 性负荷系统所在电力系统的日电量 缺额预测值； 通过下式得到制氢设备的功率ph： ph＝Max(phN) phN＝QstN/Qnep 其中， phN为预设时间段内柔性负荷系统所在电力系统的第N日的制氢设备的功率计算 值， QstN为预设时间段内柔性负荷系统所在电力系统的第N日的日电量缺额预测值， Qnep为柔 性负荷系统所在电力系统的单位 新能源日发电量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115459285 A 3