风电离网制氢系统的制作方法

本技术涉及风电制氢，具体而言，涉及一种风电离网制氢系统。

背景技术：

1、随着可再生能源产业的发展与氢能应用需求的增长，风电制氢成为实现风能高效转化与清洁能源存储的重要技术路径。

2、现有技术中，通常有如下两种模式实现风电制氢：第一种并网运行模式，其中，风电制氢系统通过电网吸收风功率的波动，以实现对制氢系统的可靠供电。第二种是离网运行模式，通过蓄电池、超级电容等储能装置储存风电过剩电能，在风电不足时释放电能，维持电解槽供电稳定。

3、但是，并网模式受限于电网覆盖范围，无法满足偏远地区的应用需求；离网模式依赖的储能装置成本高、维护复杂，且存在循环寿命限制，长期运营经济性差。

技术实现思路

1、本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种风电离网制氢系统，以解决现有技术中受限于电网覆盖范围以及储能装置成本的问题。

2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供了一种风电离网制氢系统，所述风电离网制氢系统包括风电模块、转速控制模块、转速转换模块、稳压控制模块、稳压执行模块以及制氢模块；

4、所述风电模块的第一端与所述转速控制模块的第一端连接，所述风电模块的第二端分别与所述转速转换模块的第一端以及所述转速控制模块的第二端连接，所述转速控制模块的控制端与所述转速转换模块的控制端连接，所述转速转换模块的第二端分别与所述稳压控制模块的第一端和所述稳压执行模块的第一端连接；

5、所述转速控制模块用于基于所述风电模块的当前转速以及当前电流向所述转速转换模块输出转速控制信号，所述转速转换模块在所述转速控制信号的作用下，调节所述风电模块的转速以及所述转速转换模块的第一输出功率；

6、所述稳压控制模块的第二端与所述稳压执行模块的第二端连接，所述稳压控制模块的控制端与所述稳压执行模块的控制端连接，所述稳压执行模块的第二端还与所述制氢模块的输入端连接；

7、所述稳压控制模块用于基于所述第一输出功率以及所述稳压执行模块输出的第二输出功率向所述稳压执行模块输出稳压控制信号，以使得所述稳压执行模块向所述制氢模块输出稳定功率。

8、可选地，所述转速转换模块包括交流直流转换器，所述稳压执行模块包括直流直流转换器；

9、所述交流直流转换器的第一输入端、第二输入端与第三输入端分别接入所述风电模块的第一端的第一相、第二相以及第三相，所述交流直流转换器的第一输出端分别与所述直流直流转换器的第一输入端以及所述稳压控制模块的第一端连接，所述交流直流转换器的第二输出端与所述直流直流转换器的第二输入端连接，所述交流直流转换器的控制端与所述转速控制模块的控制端连接；

10、所述直流直流转换器的控制端与所述稳压控制模块的控制端连接，所述直流直流转换器的第一输出端分别与所述稳压控制模块的第二端以及所述制氢模块的第一输入端连接，所述直流直流转换器的第二输出端与所述制氢模块的第二输入端连接。

11、可选地，所述交流直流转换器包括三相全桥单元以及第一滤波单元；

12、所述三相全桥单元的第一输入端、第二输入端与第三输入端分别接入所述风电模块的第一端的第一相、第二相以及第三相，所述三相全桥单元的第一输出端分别与所述第一滤波单元的第一端以及所述直流直流转换器的第一输入端连接，所述三相全桥单元的第二输出端分别与所述第一滤波单元的第二端以及所述直流直流转换器的第二输入端连接，所述三相全桥单元的控制端与所述转速控制模块的控制端连接。

13、可选地，所述三相全桥单元包括：第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件、第四开关组件、第五开关组件以及第六开关组件；

14、所述第一开关组件的第一端与第二开关组件的第二端与所述风电模块的第一端的第一相连接，所述第三开关组件的第一端与第四开关组件的第二端与所述风电模块的第一端的第二相连接，所述第五开关组件的第一端与第六开关组件的第二端与所述风电模块的第一端的第三相连接；

15、所述第一开关组件的第二端、所述第三开关组件的第二端与所述第五开关组件的第二端分别与所述第一滤波单元的第一端连接，所述第二开关组件的第一端、所述第四开关组件的第一端与所述第六开关组件的第一端分别与所述第一滤波单元的第二端连接；

16、所述第一开关组件、所述第二开关组件、所述第三开关组件、所述第四开关组件、所述第五开关组件以及所述第六开关组件的控制端均与所述转速控制模块的控制端连接。

17、可选地，所述第一滤波单元包括：第一电容；

18、所述第一电容的第一端与所述直流直流转换器的第一输入端连接，所述第一电容的第二端与所述直流直流转换器的第二输入端连接。

19、可选地，所述直流直流转换器包括：逆变单元、隔离单元以及第二滤波单元；

20、所述逆变单元的第一输入端与所述交流直流转换器的第一输出端连接，所述逆变单元的第二输入端与所述交流直流转换器的第二输出端连接，所述逆变单元的控制端与所述稳压控制模块的控制端连接；

21、所述逆变单元的第一输出端与所述隔离单元的第一输入端连接，所述逆变单元的第二输出端与所述隔离单元的第二输入端连接；

22、所述隔离单元的第一输出端与所述第二滤波单元的第一输入端连接，所述隔离单元的第二输出端与所述第二滤波单元的第二输入端连接；

23、所述第二滤波单元的第一输出端以及第二输出端分别与所述制氢模块的第一端连接。

24、可选地，所述逆变单元包括：第七开关组件、第八开关组件、第九开关组件和第十开关组件；

25、所述第七开关组件的第二端和所述第九开关组件的第二端分别与所述交流直流转换器的第一输出端连接，所述第八开关组件的第一端和所述第十开关组件的第一端分别与所述交流直流转换器的第二输出端连接；

26、所述第七开关组件的第一端分别与所述第八开关组件的第二端以及所述隔离单元的第一输入端连接，所述第九开关组件第一端分别与所述第十开关组件的第二端以及所述隔离单元的第二输入端连接；

27、所述第七开关组件、所述第八开关组件、所述第九开关组件和所述第十开关组件的控制端均与所述稳压控制模块的控制端连接。

28、可选地，所述隔离单元包括：高频变压组件、第一二极管以及第二二极管；

29、所述高频变压组件的第一端与所述逆变单元的第一输出端连接，所述高频变压组件的第二端与所述逆变单元的第二输出端连接，所述高频变压组件的第三端与所述第一二极管的正极连接，所述高频变压组件的第四端与所述第二二极管的正极连接，所述高频变压组件的第五端与所述第二滤波单元的第二输入端连接；

30、所述第一二极管的负极分别与所述第二二极管的负极以及所述第二滤波单元的第一输入端连接。

31、可选地，所述第二滤波单元包括：第一电感以及第二电容；

32、所述第一电感的第一端与所述隔离单元的第一输出端连接，所述第一电感的第二端分别与所述第二电容的第一端以及所述制氢模块的第一输入端以及第二输入端连接；

33、所述第二电容的第二端分别与所述隔离单元的第二输出端以及所述制氢模块的第一端连接。

34、可选地，所述风电模块包括风电涡轮单元以及发电单元；

35、所述风电涡轮单元的第一端与所述发电单元的第一端连接，所述发电单元的第二端与所述转速转换模块的第一端连接，所述发电单元的第三端与所述转速控制模块的第一端连接；

36、所述风电涡轮单元用于将风能转化为机械能，所述发电单元用于将机械能转换为交流电。

37、本技术的有益效果是：风电模块与转速控制模块以及转速转换模块连接，转速转换模块还与转速控制模块、稳压控制模块以及稳压执行模块连接，稳压控制模块与稳压执行模块连接，稳压执行模块还与执行模块连接。转速控制模块用于基于风电模块的当前转速以及当前电流向转速转换模块输出转速控制信号，转速转换模块在转速控制信号的作用下，调节风电模块的转速以及转速转换模块的第一输出功率，从而调节风电模块的转速至最优转速，与最大功率点跟踪匹配，同时，保证输出的第一输出功率与风电模块的输出功率匹配，最优化风能利用效率。稳压控制模块用于基于第一输出功率以及稳压执行模块输出的第二输出功率向稳压执行模块输出稳压控制信号，以使得稳压执行模块向制氢模块输出稳定功率，确保向制氢模块输出稳定的功率，避免因风电模块供电波动导致制氢模块用电不稳定。