本發(fā)明涉及用于氫電解的系統(tǒng)和用于操作電解系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
1、已知氫是高效的能量載體，其在釋放能量時不導(dǎo)致co2排放。它可以容易地存儲和運輸，使其成為化石燃料(諸如汽油和柴油)的可行替代品。然而，經(jīng)由水電解的氫生產(chǎn)需要大量的電力，從而潛在地減少了移動到氫燃料的積極環(huán)境影響。
2、由諸如風力或太陽能的可再生能源產(chǎn)生的氫是環(huán)境理想的，因為在其生產(chǎn)中不使用化石燃料。以這種方式產(chǎn)生的氫被稱為綠氫。然而，因為風力和太陽能電力生產(chǎn)依賴于不斷變化的環(huán)境條件，所以在實踐中難以從這些電力源有效地產(chǎn)生氫。盡管存在這些挑戰(zhàn)，但使用可再生能源電解水具有巨大潛力。特別有效的布置是將電解槽直接連接到風力渦輪機的輸出。由于省略了電網(wǎng)變壓器和開關(guān)設(shè)備，這種布置可以潛在地在較低成本方面提供許多優(yōu)點，并且由于需要使用較少的電力電子器件而提高了電氣效率。然而，為了電解槽的有效操作，重要的是為電解槽供應(yīng)穩(wěn)定的電壓。當由于來自風力渦輪機設(shè)施的更廣泛的控制要求而可能存在變化的功率需求時，這在風力渦輪機環(huán)境中可能具有挑戰(zhàn)性。例如，動力系阻尼和塔架阻尼要求通常通過發(fā)電機扭矩方法來控制，這將對發(fā)電機的可用功率產(chǎn)生影響，并且因此將影響可以在dc母線/dc鏈路上實現(xiàn)的輸出電壓的穩(wěn)定性。
3、期望能夠?qū)潆娊獠奂稍诰哂型耆珯C械阻尼功能的風力渦輪機設(shè)施中。正是針對該背景開發(fā)了本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、在第一方面，本發(fā)明的示例提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫系統(tǒng)。在第二方面，本發(fā)明的示例提供了一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法。
2、優(yōu)選和/或可選特征在從屬權(quán)利要求中闡述。
3、在本申請的范圍內(nèi)，明確的意圖是可以獨立地或以任何組合來理解在前述段落、權(quán)利要求和/或以下描述和附圖中闡述的各個方面、實施例、示例和替代方案，特別是其各個特征。也就是說，所有實施例和/或任何實施例的特征可以以任何方式和/或組合進行組合，除非這些特征不兼容。申請人保留改變?nèi)魏卧继峤坏臋?quán)利要求或相應(yīng)地提交任何新權(quán)利要求的權(quán)利，包括修改任何原始提交的權(quán)利要求以從使其屬于任何其他權(quán)利要求和/或結(jié)合任何其他權(quán)利要求的任何特征的權(quán)利，盡管最初未以這種方式要求保護。
1.一種制氫系統(tǒng)，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，補償系統(tǒng)動力學包括計入時間延遲以考慮所述dc鏈路的電容。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，補償系統(tǒng)動力學包括計入時間延遲以考慮所述dc鏈路的電容。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)換器控制器(50)被配置為將所述穩(wěn)定的dc鏈路電壓維持在標稱電壓水平附近的+/-10％內(nèi)，并且優(yōu)選地維持在+/-5％內(nèi)。
14.一種操作包括風力渦輪機設(shè)施的制氫系統(tǒng)的方法，所述風力渦輪機設(shè)施包括通過功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)(22)連接到氫電解槽(30)的風能發(fā)電機(18)，其中，所述功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)(22)包括通過dc鏈路(28)電耦合在一起的發(fā)電機側(cè)轉(zhuǎn)換器(24)和電解槽側(cè)轉(zhuǎn)換器(26)；以及轉(zhuǎn)換器控制器(50)，其包括耦合到所述發(fā)電機側(cè)轉(zhuǎn)換器的發(fā)電機側(cè)控制模塊(50)和耦合到所述電解槽側(cè)轉(zhuǎn)換器的電解槽側(cè)控制模塊(52)，其中，所述方法包括控制所述風能發(fā)電機上的負載扭矩和饋送到所述電解槽的電功率，以實現(xiàn)與所述風力渦輪機設(shè)施相關(guān)聯(lián)的機械阻尼功能，同時維持穩(wěn)定的dc鏈路電壓。