基于时序生产模拟和弃风率约束的电解槽额定功率边界计算方法

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.07.004

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (7): 23-28.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.07.004

基于时序生产模拟和弃风率约束的电解槽额定功率边界计算方法

谢永胜¹, 杨洋², 荆世博¹, 袁铁江², 薛静杰¹, 王正一²

1.国网新疆电力有限公司经济技术研究院, 新疆乌鲁木齐 830002
2.大连理工大学电气工程学院, 辽宁大连 116024

收稿日期:2021-03-12 出版日期:2021-07-30 发布日期:2021-10-13
作者简介:谢永胜(1968—),男,高级工程师,博士,主要从事电力系统规划与分析等方面研究。|杨洋(1996—),男,硕士研究生,研究方向为电力系统及其自动化。|荆世博(1989—),男,工程师,主要从事电力系统规划设计研究工作。

Calculation Method of Rated Power Boundary of Electrolytic Cell Based on Sequential Production Simulation and Air Rejection Rate Constraint

XIE Yongsheng¹, YANG Yang², JING Shibo¹, YUAN Tiejiang², XUE Jingjie¹, WANG Zhengyi²

1. State Grid Xinjiang Electric Power Co.,Ltd.,Economic and Technological Research Institute, Urumqi 830002,China
2. School of Electrical Engineering,Dalian University of Technology, Dalian 116024, China

Received:2021-03-12 Online:2021-07-30 Published:2021-10-13

摘要/Abstract

摘要：

针对电解槽额定功率的合理选择是风电制氢的关键问题,提出一种基于时序生产模拟考虑弃风率的电解槽额定功率边界计算方法。通过电解槽出力与额定功率的关系,利用时序生产模拟计算出弃风率,进而得出电解槽额定功率与弃风率的关系,用国家规定的弃风率边界计算出电解槽额定功率边界。为使选择的典型风电出力日可以代表该地区最恶劣情况,将不同天相同时段的风电波动量最大值和最小值分别作为典型风电出力日时段的风电出力的增加量和减少量。最后利用和田200 MW风电场风电出力数据进行验证,结果表明为风电场配备电解槽可以大幅降低弃风,随着弃风率增加,电解槽额定功率降低。

关键词: 氢能, 生产模拟, 风力发电, 典型日

Abstract:

The reasonable selection of rated power of electrolyzer is the key problem of hydrogen production by wind power.Aiming at this problem,this paper proposes a calculation method of rated power boundary of electrolyzer based on time series production simulation and considering wind rejection rate.Through the relationship between the output and rated power of the electrolytic cell,the air abandonment rate can be calculated by using the time series production simulation,and then the relationship between the rated power and the air abandonment rate of the electrolytic cell can be obtained.The rated power boundary of the electrolytic cell can be calculated by using the air abandonment rate boundary specified by the state.In order to make the selected typical wind power output day represent the worst situation in the region,the maximum and minimum values of wind wave momentum in the same period of different days are taken as the increase and decrease of wind power output in this period of typical wind power output day.Finally,the above model is verified by using the wind power output data of Hetian 200 MW wind farm.The results show that equipped with electrolyzer for wind farm can greatly reduce the abandoned wind,and the rated power of electrolyzer decreases with the increase of abandoned wind rate.

Key words: hydrogen energy, production simulation, wind power generation, typical day

中图分类号:

TM73

谢永胜, 杨洋, 荆世博, 袁铁江, 薛静杰, 王正一. 基于时序生产模拟和弃风率约束的电解槽额定功率边界计算方法[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(7): 23-28.

XIE Yongsheng, YANG Yang, JING Shibo, YUAN Tiejiang, XUE Jingjie, WANG Zhengyi. Calculation Method of Rated Power Boundary of Electrolytic Cell Based on Sequential Production Simulation and Air Rejection Rate Constraint[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(7): 23-28.

图/表 7

图1

表1

表2

图2

图3

图4

图5

参考文献 14

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风电装机容量/MW	10 min最大变化量/MW	1 min最大变化量/MW
<30	10	3
30~150	装机容量/3	装机容量/10
>150	100	15

弃风率/%	电解槽额定功率/MW
弃风率/%	春季	夏季	秋季	冬季
0下	26.936 0	76.691 0	29.992 0	45.158 0
5	0	28.445 6	0	0
10	0	10.941 5	0	0

基于时序生产模拟和弃风率约束的电解槽额定功率边界计算方法

Calculation Method of Rated Power Boundary of Electrolytic Cell Based on Sequential Production Simulation and Air Rejection Rate Constraint

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