光伏制氢一体化灵活控制系统应用.pdfVIP

技术交流

光伏制氢一体化灵活控制系统应用

吴龙耀

（国电南京自动化股份有限公司，江苏南京210032）

摘要：光储氢在可再生能源消纳上具有促进作用，一体化灵活控制系统可以监视全站实时

数据并根据全站运行工况实时调节制氢、储能、并网和发电来提高安全性和经济性。本文介绍了

光伏制氢一体化灵活控制系统的软件架构、网络部署和应用过程中的困难与应用成效。

软件架构上考虑到不同现场的差异化处理，提高了工程配置上的权限，算法上介绍了对安全

性和经济性的考虑。网络部署上对传统电力网络部署进行了优化，提高了网络安全和数据实时性，

并对整站的应用实施进行了全面总结。

关键词：电池储能；电解水制氢；光储氢集站；一体化灵活控制系统

0引言术，以适应场站规模大型化、集群化、基地化的新特征，

光储氢灵活控制、区域场站群调群控的新场景[2]。

在碳达峰、碳中和的背景下，能源结构低碳化转型

加速推进，持续推动可再生能源高比例发展，构建以新1系统概述

能源为主体的新型电力系统，成为能源发展的主旋律。

电解水制氢是一个比较成熟的制氢方式，传统模式

但随着可再生能源大规模开发与利用，可再生能源装机

下制氢系统通过电网吸收交流电满足制氢所需能源。光

规模及发电量不断增长，如何避免弃风、弃光以及可再

伏所发电先要逆变、升压汇集再升压上网到降压制氢过

生能源的波动性对并网安全影响问题，将成为可再生能程中，存在大量中间环节。为使能源得到充分利用，光

[1]

源发展过程中需要重点解决的问题。伏发电直接通过汇流箱到多端口变流器（直流斩波和双

2021年12月，国家能源局印发《“十四五”能源领向变流器）进行制氢、上网、储能。多端口变流器通过

域科技创新规划》，详细阐明了2025年前能源科技创新控制各个端口的电压和功率调节电流的流向决定制氢、

的总体目标，是“十四五”我国推进能源技术革命的纲上网和储能各系统运行状态。但是由于多端口变流器为

领性文件。规划提出加快战略性、前瞻性电网核心技术一次设备，只能满足现场光伏发电制氢、上网和储能的

攻关，支撑建设适应大规模可再生能源和分布式电源友基本功能，由此提出一套光伏制氢一体化灵活控制系统，

好并网、源网荷双向互动、智能高效的先进电网；突破通过监视全站数据实时调节各端口状态来满足制氢的安

能量型、功率型等储能本体及系统集成关键技术和核心全可靠高效运行。

装备，满足能源系统不同应用场景储能发展需要。光伏制氢一体化灵活控制系统在整站应用实施过程

综上所述，为响应“十四五”国家能源战略规划，发中和常规电力后台监控系统、AGC/AVC控制系统等应用

挥新型储能、氢能在解决可再生能源消纳、友好并网方面平台有一定的相似性，但也存在诸多特殊点，共涉及光

的重要作用，重点突破可再生能源友好并网的灵活控制技功率预测、AGC、通讯管理机、测控装置、储能电池、

云南电业2024年第３期19

技术交流

光伏MPPT、多端口整流设备、Web服务器、正向隔离、

PLC、灵活控制系统等设备。

如图1所示，光伏区通过MPPT将光伏板发的电汇集，

以DC转DC形式并到多端口直流母排，多端口变流器共

存在四个端口分别为光伏汇流端口（DC/DC）、交流并

网端口（DC/AC）、储能端口（DC/DC）和制氢端口（DC/

DC