專利名稱：用于從風(fēng)力電解產(chǎn)生氫氣的電力分派系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將風(fēng)產(chǎn)生的電分配到電解槽模塊以用于產(chǎn)生氫氣。
背景技術(shù)：
氫氣是重要的工業(yè)氣體，其廣泛用于石油煉制以及合成燃料、氨水和甲醇的制造。 氫氣還經(jīng)考慮在未來用于由氫燃料電池引擎或氫內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力的氫交通工具(或還部分由電池提供動(dòng)力的混合氫交通工具)中。大多數(shù)當(dāng)前的氫氣供應(yīng)是通過使用天然氣原料的蒸汽甲烷重整而產(chǎn)生。隨著例如天然氣等基于化石的能源的有限供應(yīng)和這些能源的價(jià)格增長(zhǎng)，以及強(qiáng)加碳排放稅的可能性，將不利地影響氫氣的成本且最終影響氫氣的可用性，除非可實(shí)施一種替代的清潔且可持續(xù)的“原料”。風(fēng)力資源代表大量可持續(xù)且清潔能量的潛在來源。隨著近來天然氣成本的增加， 在“風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)”中使用風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)來將可持續(xù)、清潔且相對(duì)低成本的電力供應(yīng)到電解槽以用于“綠色”氫氣的大規(guī)模生產(chǎn)的概念正變?yōu)榻?jīng)濟(jì)上可行的方法。電解槽使用DC電來通過電化學(xué)反應(yīng)(即，在與電解液接觸的電極處發(fā)生的反應(yīng)) 將反應(yīng)物化學(xué)品變換為所需的產(chǎn)品化學(xué)品?？僧a(chǎn)生氫氣的電解槽包含水電解槽，其從水和電產(chǎn)生氫氣和氧氣；氨水電解槽，其從氨水和電產(chǎn)生氫氣和氮?dú)?；以及氯堿電解槽，其從鹽水和電產(chǎn)生氫氣、氯氣和苛性堿溶液。水電解槽是用于產(chǎn)生氣態(tài)氫氣的最常見類型的電解槽。氧氣也是重要的工業(yè)氣體，且產(chǎn)生的氧氣可為可銷售的產(chǎn)品。當(dāng)前最常見類型的市售水電解槽是堿性水電解槽。其它類型的水電解槽包含當(dāng)前限于相對(duì)小的生產(chǎn)能力的PEM水電解槽，以及尚未商業(yè)化的固體氧化物水電解槽。堿性水電解槽利用與經(jīng)適當(dāng)催化的電極接觸的堿性電解液。當(dāng)電流在電極之間經(jīng)過時(shí)，氫氣在陰極(負(fù)電極)的表面處產(chǎn)生，且氧氣在陽極(正電極)的表面處產(chǎn)生。在不存在寄生反應(yīng)和雜散電流的情況下且對(duì)于電解槽的給定物理大小，氫氣和氧氣產(chǎn)生的速率與DC電流成比例。風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)由大體上散布在廣大地理區(qū)域上的若干風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組成。風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)通常產(chǎn)生AC電以遞送到AC公用事業(yè)電力網(wǎng)，但DC電力的產(chǎn)生也是可能的。AC電可容易地變換為較高電壓以在長(zhǎng)距離上有效地傳輸高電力。風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)總輸出的范圍可在數(shù)十MW到數(shù)百麗。電解槽模塊大小的范圍可從1麗以下直到5麗。使用電解槽模塊作為連接到大型風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的負(fù)載的專用氫氣產(chǎn)生因此將采用大量的電解槽模塊?！帮L(fēng)力氫氣”(使用風(fēng)力通過水電解產(chǎn)生的氫氣)的大規(guī)模低成本生產(chǎn)需要俘獲高百分比的所產(chǎn)生風(fēng)力，其輸出是隨著時(shí)間可變的。此要求首先必須使用多個(gè)大規(guī)模低成本水電解槽模塊，所述模塊可充當(dāng)極其可變的負(fù)載以涵蓋從低到極高功率密度的廣范圍的操作功率。在全文以引用的方式并入本文中的共同待決申請(qǐng)案中揭示適當(dāng)?shù)乃娊獠勰K設(shè)計(jì)。其它必要的元素是用以將風(fēng)力分配到多個(gè)水電解槽模塊的有效、低成本且靈活的電力分派系統(tǒng)和操作方法，以及用以確保與風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)輸出的負(fù)載匹配的對(duì)電解槽模塊的有效控制。本文描述適當(dāng)?shù)碾娏Ψ峙上到y(tǒng)以及操作和控制方法。雖然本文的本發(fā)明的描述涉及“風(fēng)力氫氣”，但應(yīng)了解本發(fā)明也適用于其它化學(xué)品的電解生產(chǎn)，例如使用US 2008/0193360 中描述的電解槽直接生產(chǎn)“風(fēng)力氨水”?，F(xiàn)有技術(shù)用于工業(yè)應(yīng)用的市售電解槽系統(tǒng)當(dāng)前通常利用電源，例如SCR整流器，其將AC電轉(zhuǎn)換為具有所需功率電水平和電流-電壓的經(jīng)調(diào)節(jié)DC電。然而，SCR整流器的最佳效率和功率因數(shù)處于標(biāo)稱功率額定值；效率和功率因數(shù)均隨著功率電水平減弱而顯著下降，風(fēng)力供電的電解槽系統(tǒng)的情況常常如此。由于饋送到電解槽模塊的全部功率都必須經(jīng)過電力分派系統(tǒng)，因此SCR整流器低效率的潛在影響是重大的。此外，諧波水平通常可能不滿足IEEE 519方針，盡管其通過使用12脈沖配置而改進(jìn)；這對(duì)于大型系統(tǒng)來說是有意義的。SCR整流器的使用還必須用兩個(gè)變壓器級(jí)來使來自高電壓AC傳輸線的電壓逐步降低。Pritchard(US 5，592，028)描述了用于風(fēng)力氫氣系統(tǒng)的替代電力調(diào)節(jié)設(shè)備，其目標(biāo)是通過使用開關(guān)來改變電解槽模塊中的每一者中涉及的單元數(shù)目來在約1. 6V的單元電壓下操作水電解槽模塊。此設(shè)備強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)高電解槽模塊操作電壓效率。對(duì)應(yīng)的操作電流密度對(duì)于任何給定單元配置和組件集合將有必要較低。因此，為了俘獲由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的高百分比的風(fēng)力，電解槽模塊的數(shù)目和/或物理大小將非常大，且相關(guān)聯(lián)的資本成本將相對(duì)高。顯然，風(fēng)力氫氣的低成本生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是低成本風(fēng)力的可用性(即，高風(fēng)力能力因數(shù))；這與水電解的顯著熱力學(xué)(即，最小)電壓要求組合限制了與高電解槽模塊操作效率的目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的潛在成本益處。除了在開關(guān)設(shè)備的上游使用AC-DC轉(zhuǎn)換器/濾波器之外， Pritchard未提供對(duì)應(yīng)的電力分派系統(tǒng)的其余部分或其控制的任何細(xì)節(jié)。Morse (US 2008/0047502)也簡(jiǎn)要地描述了作為風(fēng)力氫氣系統(tǒng)的一部分的類似的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備?？衫缤ㄟ^調(diào)整作用中單元的數(shù)目來改變單位負(fù)載以確保最大電解槽模塊效率。Morse還教示了大體上在風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的AC電可逐步升高到高電壓且傳輸?shù)绞褂命c(diǎn)，隨后通過全橋整流器或等效物而逐步降低且轉(zhuǎn)換為DC電，但在此方面未提供另外細(xì)節(jié)。Doland(US 2008/0127646)描述根據(jù)電解槽模塊的要求來同時(shí)控制和調(diào)整來自風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力輸出和電力轉(zhuǎn)換兩者的系統(tǒng)。Doland大體上提到例如最大化所產(chǎn)生的氫氣和最小化能量損失等功能要求，但未描述如何實(shí)現(xiàn)這些要求的細(xì)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于將來自產(chǎn)生中等到高電壓AC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)，其包括a.功率確定和監(jiān)視構(gòu)件，其用于進(jìn)行以下動(dòng)作中的一者或一者以上測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述AC電的功率；b.傳輸線，其連接到所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)以用于將來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述中等到高電壓AC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；c. 一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低η脈沖變壓器，其位于所述多個(gè)電解槽模塊鄰近處以用于從所述傳輸線接收所述中等到高電壓AC電且將其變換為低電壓AC電；d. 一個(gè)或一個(gè)以上未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器，其用于從所述逐步降低變壓器接收所述低電壓AC電且將其轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；
e. 一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC母線，其連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器以用于接收和分配所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；f. 一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器，其與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)，所述經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器中的每一者連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC母線中的至少一者，用于從所述一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC母線中的至少一者接收所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者；g. 一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器，其連接到所述多個(gè)電解槽模塊以用于控制所述多個(gè)電解槽模塊；h. 一個(gè)或一個(gè)以上分派控制器，其連接到所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器，用于監(jiān)視所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器且用于控制所述系統(tǒng)以分配電力；i. 一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載，其連接到所述傳輸線中的一者或一者以上、所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低η脈沖變壓器的低電壓側(cè)，且用于要求來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述電力中未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力；j. 一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源，其連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低η脈沖變壓器的高電壓側(cè)和低電壓側(cè)中的至少一者以及所述至少一個(gè)η脈沖DC母線，用于供應(yīng)由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力。其中η脈沖是6脈沖、12脈沖和M脈沖中的一者。一種用于將來自產(chǎn)生中等電壓DC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)，其包括a.功率確定和監(jiān)視構(gòu)件，其用于進(jìn)行以下動(dòng)作中的至少一者測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述DC電的功率；b.傳輸線，其連接到所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)以用于將來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述中等電壓 DC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；c. 一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低轉(zhuǎn)換器，其位于所述多個(gè)電解槽模塊鄰近處以用于從所述傳輸線接收所述中等電壓DC電且將其轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；d. 一個(gè)或一個(gè)以上DC母線，其連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低轉(zhuǎn)換器以用于接收和分配所述低電壓DC電；e. 一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器，其與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線中的至少一者，用于從所述一個(gè)或一個(gè)以上DC 母線接收所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者； f. 一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器，其連接到所述多個(gè)電解槽模塊以用于控制所述多個(gè)電解槽模塊；g. 一個(gè)或一個(gè)以上分派控制器，其連接到所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述電解槽模塊控制器，用于監(jiān)視所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器且用于控制所述系統(tǒng)以分配電力；h. 一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載，其連接到所述傳輸線中的一者或一者以上、所述一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低轉(zhuǎn)換器的低電壓側(cè)和所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線，用于要求來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述電力中未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力；i. 一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源，其連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低轉(zhuǎn)換器的中等電壓側(cè)和低電壓側(cè)中的一者或一者以上以及所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線，用于供應(yīng)由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力。一種用于將來自產(chǎn)生中等到高電壓AC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的方法，其包括以下步驟a.進(jìn)行以下動(dòng)作中的至少一者測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述AC電的功率；b.估計(jì)功率傳輸和分配損失；c.將所述中等到高電壓AC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；d.使用一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低η脈沖變壓器將所述AC電變換為低電壓AC電；e.使用一個(gè)或一個(gè)以上未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器將所述低電壓AC電轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；f.經(jīng)由一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC母線分配所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；g.根據(jù)由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述中等到高電壓AC電的所測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)的功率中的至少一者以及估計(jì)的功率傳輸和轉(zhuǎn)換損失，使用與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC母線中的至少一者的一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器接收和調(diào)節(jié)所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電，且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者；h.將由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力引導(dǎo)到一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載；i.從一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源供應(yīng)由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力；其中η脈沖是6脈沖、12脈沖和M脈沖中的一者?！N用于將來自產(chǎn)生中等電壓DC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的方法，其包括以下步驟a.進(jìn)行以下動(dòng)作中的至少一者測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述DC電的功率；b.估計(jì)功率傳輸和分配損失；c.將所述中等電壓DC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；d.使用一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低轉(zhuǎn)換器將所述中等電壓DC電轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；e.經(jīng)由一個(gè)或一個(gè)以上DC母線分配所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；f.根據(jù)由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述中等電壓DC電的所測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)的功率中的至少一者以及估計(jì)的功率傳輸和轉(zhuǎn)換損失，使用與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線中的一者或一者以上的一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)調(diào)節(jié) DC-DC轉(zhuǎn)換器接收和調(diào)節(jié)所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電，且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者；g.將由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力引導(dǎo)到一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載；h.從一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源供應(yīng)由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力。一種用于控制來自產(chǎn)生中等到高電壓AC電和中等電壓DC電中的至少一者的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力向用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的分配的方法，其包括以下步驟a.估計(jì)在電解槽端子處可用作DC的實(shí)時(shí)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)功率；b.確定可用電解槽模塊的數(shù)目；c.測(cè)量每一電解槽模塊的溫度；d.基于所述估計(jì)的可用DC功率、可用電解槽模塊的數(shù)目以及所述可用電解槽模塊中的每一者的溫度來確定所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者的目標(biāo)電流設(shè)定點(diǎn)；e.朝向所述目標(biāo)電流設(shè)定點(diǎn)斜變(ramping)由所述一個(gè)或一個(gè)以上DC-DC功率轉(zhuǎn)換器供應(yīng)到所述可用電解槽模塊中的每一者的DC電流；f.以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔重復(fù)步驟a到e。


圖1展示根據(jù)本發(fā)明的用于將由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的AC電力分配到多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)。虛線指示控制信號(hào)載運(yùn)連接；實(shí)線指示電力載運(yùn)連接。圖2展示根據(jù)本發(fā)明的用于將風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的DC電力分配到多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)。虛線指示控制信號(hào)載運(yùn)連接；實(shí)線指示電力載運(yùn)連接。圖3展示根據(jù)本發(fā)明的用于將由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的電力分配到多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)的主控制功能步驟。圖4概述根據(jù)本發(fā)明的用于控制用于將由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的電力分配到多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)的方法的第一主控制塊。圖5概述根據(jù)本發(fā)明的用于控制用于將由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的電力分配到多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)的方法的第二主控制塊。圖6概述根據(jù)本發(fā)明的用于控制用于將由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的電力分配到多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)的方法的第三主控制塊。
具體實(shí)施例方式用于分配AC電力的系統(tǒng)圖1中大體在1處展示根據(jù)本發(fā)明的用于將由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的AC電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)。虛線指示控制信號(hào)載運(yùn)連接；實(shí)線指示電力載運(yùn)連接。具有一個(gè)或一個(gè)以上風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2產(chǎn)生中等到高電壓AC電。一個(gè)或一個(gè)以上功率確定和監(jiān)視構(gòu)件3位于風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)中或附近以測(cè)量風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的AC電的功率和/或?qū)崿F(xiàn)對(duì)其的估計(jì)和/或預(yù)測(cè)。傳輸線4將中等到高電壓AC電有效地從風(fēng)力農(nóng)場(chǎng) 2傳輸?shù)轿挥谒龆鄠€(gè)電解槽模塊5附近的中央變換和整流設(shè)備。在該處，一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低η脈沖變壓器6將中等到高電壓AC電變換為低電壓AC電。一個(gè)或一個(gè)以上中央未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器7隨后將來自逐步降低η脈沖變壓器的低電壓AC電轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電。一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC母線8隨后將未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電分配到經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器9 ；一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器用于電解槽模塊5 中的每一者。η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器9將未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電轉(zhuǎn)換為具有對(duì)應(yīng)電解槽模塊5 中的每一者在任一給定時(shí)間所需的電流-電壓比率的經(jīng)調(diào)節(jié)DC電。電解槽模塊5利用經(jīng)調(diào)節(jié)DC電來產(chǎn)生氫氣，且在水電解的情況下產(chǎn)生氧氣。電力分派系統(tǒng)1進(jìn)一步包括一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器10，其連接到電解槽模塊5和η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器9以用于控制電解槽模塊；和至少一個(gè)分派控制器11， 其連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上功率確定和監(jiān)視構(gòu)件3以及所述至少一個(gè)電解槽模塊控制器10以用于實(shí)施如本文描述的系統(tǒng)控制。優(yōu)選地但非必要地，對(duì)于電解槽模塊5中的每一者及其相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或一個(gè)以上DC-DC轉(zhuǎn)換器存在一個(gè)電解槽模塊控制器10。電力分派系統(tǒng)1進(jìn)一步包括用于解決初級(jí)功率源(風(fēng)力農(nóng)場(chǎng))與初級(jí)功率宿(電解槽模塊)之間的功率不平衡的構(gòu)件，涉及如下各項(xiàng)的系統(tǒng)一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載12， 用于要求風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2產(chǎn)生的電力中未由電解槽模塊5要求的任何電力；一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源13，用于供應(yīng)電解槽模塊5要求的未由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2供應(yīng)的任何電力；以及一個(gè)或一個(gè)以上快速作用功率平衡控制器14，其適當(dāng)?shù)丶せ钏鲆粋€(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載和所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源以便平衡功率(和用于AC電力網(wǎng)的無功功率)且因此維持穩(wěn)定的電壓(和用于AC電力網(wǎng)的穩(wěn)定頻率)。所述一個(gè)或一個(gè)以上功率平衡控制器連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載12和所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源13，以及任選地傳輸線 4、所述一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC母線8和所述至少一個(gè)分派控制器11。在到相對(duì)大的公用事業(yè)電網(wǎng)的互連的情況下，替代負(fù)載、替代功率源和功率平衡控制器的功能是通過較大公用事業(yè)電網(wǎng)按需要吸收和遞送足夠功率電水平的能力來“自動(dòng)”實(shí)施。不具有足夠按需功率供應(yīng)和吸收能力的較弱電網(wǎng)上需要替代負(fù)載、替代功率源和功率平衡控制器以在功率不平衡發(fā)生時(shí)維持穩(wěn)定性。下文描述電力分派系統(tǒng)1的細(xì)節(jié)。任一給定系統(tǒng)中的η脈沖設(shè)備可為6脈沖、12脈沖或M脈沖中的一者；每一 12脈沖或M脈沖未經(jīng)調(diào)節(jié)整流器、DC母線或DC-DC轉(zhuǎn)換器大體上分別由兩個(gè)6脈沖單位或四個(gè)6脈沖單位組成。12脈沖或M脈沖配置對(duì)于在MW規(guī)模應(yīng)用中的使用是優(yōu)選的，以獲得相對(duì)于6脈沖配置的顯著減少的諧波和較高的功率因數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的功率路徑將常規(guī)功率路徑中的功率供應(yīng)(例如，SCR整流器)的功能性劃分為兩個(gè)離散功能:AC-DC功率轉(zhuǎn)換和DC功率調(diào)節(jié)(DC-DC功率轉(zhuǎn)換)。所述兩個(gè)功能性的分離實(shí)現(xiàn)了 AC-DC功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的“集中”，即使用單個(gè)較大且較具成本效益的AC-DC 功率轉(zhuǎn)換器。合適硬件的非限制性實(shí)例是用于AC-DC功率轉(zhuǎn)換的二極管整流器(即，所述一個(gè)或一個(gè)以上中央未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器7)，和用于DC功率調(diào)節(jié)的斬波器(即，用于電解槽模塊5中的每一者的所述一個(gè)或一個(gè)以上η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器)；12脈沖或M脈沖設(shè)備和連接母線對(duì)于MW規(guī)模電力系統(tǒng)是優(yōu)選的。由于未使用SCR整流器，因此所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低η脈沖變壓器6可為單級(jí)變壓器。未經(jīng)調(diào)節(jié)二極管整流器7與經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器9的組合提供了相對(duì)于SCR整流器的優(yōu)點(diǎn)，例如在廣范圍操作功率上的良好效率(“平坦效率”)、良好的功率因數(shù)和低諧波。這些特性還允許使用較常規(guī)的變壓器和從高電壓的較有效且高效的單級(jí)逐步降低。雖然SCR整流器與具有一個(gè)以上轉(zhuǎn)換級(jí)的其它電源相比具有接近額定輸出的較好的效率，但在較低功率輸出下，因切分AC波形產(chǎn)生的諧波造成變壓器中的發(fā)熱和損失。12脈沖或M 脈沖二極管整流器和下游DC母線的使用對(duì)于MW規(guī)模電力系統(tǒng)是優(yōu)選的。斬波器型DC/DC轉(zhuǎn)換器可用作所述一個(gè)或一個(gè)以上DC-DC轉(zhuǎn)換器9以將具有所需電壓和電流的經(jīng)調(diào)節(jié)DC電提供到多個(gè)電解槽模塊5。在對(duì)MW規(guī)模應(yīng)用優(yōu)選的12脈沖配置的情況下，每一電解槽單元模塊需要至少一個(gè)12脈沖斬波器(由兩個(gè)6脈沖斬波器組成) 以用于獨(dú)立的功率控制。可考慮使用相同的DC-DC功率轉(zhuǎn)換器9以將功率饋送到多個(gè)電解槽模塊5，只要可容許在多個(gè)電解槽模塊之間的不均勻電流共享的可能性即可。所述至少一個(gè)分派控制器11可為PLC或類似裝置。PLC的穩(wěn)健性和響應(yīng)性使得其非常適于此應(yīng)用。所述至少一個(gè)分派控制器監(jiān)視也可為PLC或類似裝置的所述一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器10以查看數(shù)據(jù)、警報(bào)和故障；其還監(jiān)視所述一個(gè)或一個(gè)以上功率確定和監(jiān)視構(gòu)件3以獲取實(shí)時(shí)或預(yù)測(cè)的風(fēng)力數(shù)據(jù)。除了直接功率測(cè)量之外，還可使用如此項(xiàng)技術(shù)中已知的估計(jì)或預(yù)測(cè)風(fēng)力的其它方法。舉例來說，可在每一風(fēng)力渦輪機(jī)處測(cè)量風(fēng)力或風(fēng)速，且可使用多個(gè)測(cè)量來提供風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的總體估計(jì)的實(shí)時(shí)或預(yù)測(cè)的風(fēng)力。所述至少一個(gè)分派控制器使用獲取的數(shù)據(jù)來通過實(shí)施本文描述的控制策略來控制電力分派系統(tǒng)。所述至少一個(gè)分派控制器可具有冗余處理器用于故障保護(hù)操作，且可經(jīng)由冗余通信網(wǎng)絡(luò)與所述一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器且與所述一個(gè)或一個(gè)以上功率確定和監(jiān)視構(gòu)件通信。圖1中將每個(gè)電解槽模塊5 —個(gè)電解槽模塊控制器10展示為優(yōu)選的，但不一定是所需的方法。電解槽模塊控制器監(jiān)視和控制電解槽模塊和DC-DC轉(zhuǎn)換器9的所有功能。除了標(biāo)準(zhǔn)控制器功能之外，還可使用單獨(dú)的安全性臨界中繼系統(tǒng)來監(jiān)視在界限外操作期間將保證單元模塊及其電源的關(guān)閉的安全性臨界條件。此單獨(dú)的安全系統(tǒng)確保在控制器發(fā)生故障的情況下可靠地關(guān)閉。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12可包含(但不限于)公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)組或能量?jī)?chǔ)存和電再生設(shè)備，例如飛輪、電池(包含氧化還原流電池)和壓縮空氣能量系統(tǒng)。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12可連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低DC-DC轉(zhuǎn)換器6的中等電壓或低電壓側(cè)中的一者或一者以上，或連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線8。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源13可包含(但不限于)公用事業(yè)電網(wǎng)、 本地電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)組或能量?jī)?chǔ)存和電再生設(shè)備，例如飛輪、電池(包含氧化還原流電池)和壓縮空氣能量系統(tǒng)。在風(fēng)力氫氣系統(tǒng)正在將氫氣提供到例如化學(xué)工廠或精煉廠等相關(guān)聯(lián)氫氣用戶的情況下，相關(guān)聯(lián)氫氣用戶可提供所需替代負(fù)載和替代功率源中的一些或全部。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載12可包含(但不限于)公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、 堆積電阻性負(fù)載或能量?jī)?chǔ)存和電再生設(shè)備，例如飛輪、電池(包含氧化還原流電池)和壓縮空氣能量系統(tǒng)。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載12可連接到傳輸線4中的一者或一者以上、 所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低η脈沖變壓器6的低電壓側(cè)，和所述一個(gè)或一個(gè)以上η 脈沖DC母線8。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源13可包含(但不限于)公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)組或能量?jī)?chǔ)存和電再生設(shè)備，例如飛輪、電池(包含氧化還原流電池)和壓縮空氣能量系統(tǒng)。在風(fēng)力氫氣系統(tǒng)正在將氫氣提供到例如化學(xué)工廠或精煉廠等相關(guān)聯(lián)氫氣用戶的情況下，相關(guān)聯(lián)氫氣用戶可提供所需替代負(fù)載和替代功率源中的一些或全部。替代負(fù)載12和替代功率源13可為中等到高電壓AC、低電壓AC或DC中的一者或一者以上。在12脈沖和M脈沖設(shè)備的情況下，必須針對(duì)12脈沖配置的兩側(cè)的每一側(cè)和M脈沖配置的四側(cè)的每一側(cè)來平衡連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低η脈沖變壓器6 或DC母線的低電壓側(cè)的任何替代負(fù)載和/或替代功率源。如果AC負(fù)載和功率源必須與電網(wǎng)同步，那么DC負(fù)載和功率源可能具有較快的響應(yīng)。相對(duì)大的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)(標(biāo)稱風(fēng)力例如為50麗或50麗以上)中的單個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的例如風(fēng)力突然下降或突然損失等正常風(fēng)力偏差將擾動(dòng)風(fēng)力氫氣系統(tǒng)1，且將需要采用一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源13來補(bǔ)足電解槽模塊5要求的電力與風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2供應(yīng)的電力之間的短期電力差。電力差的量值和持續(xù)時(shí)間將取決于風(fēng)力損失的量值和持續(xù)時(shí)間以及風(fēng)力測(cè)量與對(duì)電解槽模塊的電流控制之間的時(shí)間延遲。功率測(cè)量與電流控制之間的時(shí)間延遲優(yōu)選小于一秒。然而，例如在電力網(wǎng)故障期間由于大量風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的突然關(guān)閉將發(fā)生的大的電力差將使得必須使用具有接近于總風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)額定值的高額定值的替代功率源13。這顯然不是合意的或可行的解決方案。因此，對(duì)于突然的大風(fēng)力損失，必須有另一種方式能快速地使電解槽模塊脫機(jī)。在整個(gè)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)立即關(guān)閉的最基本情況下，來自風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2、所述一個(gè)或一個(gè)以上功率確定和監(jiān)視構(gòu)件3或功率損失檢測(cè)中繼器的關(guān)閉信號(hào)可用以將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送到電解槽工廠。此能力還可在控制器足夠快的情況下通過分派控制器11來實(shí)施；然而一般來說，通過較快構(gòu)件，例如通過硬連線電路或作為功率平衡控制器14功能的一部分的實(shí)施方案是優(yōu)選的。如果風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的僅若干部分立即關(guān)閉，還有重要的功率源仍在作用中，那么只有電解槽工廠的等效部分可關(guān)閉或“隔離”。此能力需要作為功率平衡控制器的一部分的特殊設(shè)計(jì)來通過接通功率源或隔離例如電解槽模塊等負(fù)載而適當(dāng)?shù)鼐S持功率平衡。具有較大量值的突然陣風(fēng)也可使電力分派系統(tǒng)不平衡，有時(shí)候高達(dá)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的額定值。只要電解槽模塊功率斜坡率(ramp rate)無法跟上風(fēng)力斜坡率，就將維持不平衡。 接通任何未操作的電解槽模塊以跟上風(fēng)力的此上升只會(huì)增加再次獲得功率平衡的時(shí)間。適當(dāng)大小的較大替代負(fù)載(雖然只在極短時(shí)間周期內(nèi)需要)可能在大小和成本方面是不合適的?，F(xiàn)代的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)提供自動(dòng)或按需要縮減(減少)其輸出的手段，且此特征可能是較弱電力網(wǎng)非常需要的，以便避免對(duì)非常大的替代負(fù)載的要求。在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)控制中使用的現(xiàn)代的風(fēng)速預(yù)測(cè)算法也可有助于提供風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)功率的高度響應(yīng)性的縮減。風(fēng)力陣風(fēng)不是電力網(wǎng)上的功率不平衡的唯一潛在原因。電解槽模塊對(duì)風(fēng)力的緊密跟蹤要求將準(zhǔn)確且及時(shí)的風(fēng)力確定(測(cè)量/估計(jì)/預(yù)測(cè))轉(zhuǎn)換為電解槽模塊的準(zhǔn)確功率設(shè)定。在實(shí)踐中，功率測(cè)量中的一些誤差可能由于儀器中的校準(zhǔn)誤差和估計(jì)風(fēng)力測(cè)量點(diǎn)與電解槽模塊DC母線之間的損失/轉(zhuǎn)換的不準(zhǔn)確性而發(fā)生。而且，測(cè)量/估計(jì)/預(yù)測(cè)風(fēng)力和電解槽模塊電流控制之間的時(shí)間延遲將增加此誤差。這些誤差將轉(zhuǎn)換為較弱電力網(wǎng)上的功率不平衡，其必須通過替代負(fù)載和替代功率源控制系統(tǒng)來校正。誤差減輕方法可潛在地減少這些誤差且降低替代負(fù)載和源的額定值和成本。一個(gè)誤差減輕方法是利用由功率平衡控制器確定的功率不平衡讀數(shù)且將此信息饋送回到分派控制器，使得其可調(diào)整對(duì)電解槽模塊的功率設(shè)定。功率平衡控制器必須具有將頻率(在AC 電力網(wǎng)的情況下)或電壓(在DC電力網(wǎng)的情況下)偏差轉(zhuǎn)換為功率不平衡水平(對(duì)于電力網(wǎng)上的過量功率為正，且對(duì)于電力網(wǎng)上的過量吸取為負(fù))的能力。此誤差減輕方法的一個(gè)潛在實(shí)施方案是設(shè)定閾值功率電水平，且每當(dāng)功率平衡控制器測(cè)量到電力網(wǎng)上的不平衡高于此閾值電水平時(shí)，其將中斷信號(hào)發(fā)送到分派控制器以在校正不平衡的方向上按照所述閾值功率電水平來調(diào)整到電解槽模塊的功率電水平，只要電解槽模塊電流額定值和最大斜坡率得以維持即可?？赏ㄟ^計(jì)算機(jī)模擬來確定最佳閾值功率電水平。此方法不需要準(zhǔn)確確定功率不平衡水平。來自此“階梯型誤差減輕”方法的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果在以下實(shí)例中展示。誤差減輕方法的另一潛在實(shí)施方案是連續(xù)確定電力網(wǎng)上的實(shí)際功率不平衡(正或負(fù))且將這些數(shù)據(jù)饋送到分派控制器，因此其可成比例地調(diào)整對(duì)電解槽模塊的功率設(shè)定。此潛在實(shí)施方案需要準(zhǔn)確的功率不平衡確定；否則，其自身向控制策略中弓丨入誤差將不提供任何改進(jìn)。如果采用誤差減輕方法，那么功率平衡控制器14將向分派控制器11發(fā)送信號(hào)。在階梯型誤差減輕方法的情況下，當(dāng)在正或負(fù)功率不平衡中超過閾值功率設(shè)定時(shí)，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送到分派控制器。在連續(xù)誤差減輕方法的情況下，將與正或負(fù)功率不平衡成比例的模擬信號(hào)發(fā)送到分派控制器。在到相對(duì)大的公用事業(yè)電網(wǎng)的互連的情況下，替代負(fù)載和替代功率源的功能是通過較大公用事業(yè)電網(wǎng)按需要吸收和遞送足夠功率電水平的能力來“自動(dòng)”實(shí)施。在相反的極端，在風(fēng)力氫氣系統(tǒng)是獨(dú)立系統(tǒng)的情況下，需要如此項(xiàng)技術(shù)中已知的有功功率管理來控制和適當(dāng)?shù)乩盟杷降奶娲?fù)載或替代功率源來校正任何功率不平衡。用于有功功率管理的功率平衡控制器14必須快速且動(dòng)態(tài)，其具有毫秒響應(yīng)以及用以測(cè)量頻率和電壓變化的構(gòu)件。在遠(yuǎn)程公用事業(yè)電網(wǎng)的情況下，遠(yuǎn)程公用事業(yè)電網(wǎng)可“自動(dòng)”提供替代負(fù)載和替代功率源的功能中的一些功能，且遠(yuǎn)程公用事業(yè)電網(wǎng)可具有有功功率管理系統(tǒng)。因此，將來自用于產(chǎn)生中等到高電壓AC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊大體上涉及以下步驟(a)實(shí)時(shí)估計(jì)和/或預(yù)測(cè)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的AC電的功率；(b)將中等到高電壓AC電傳輸?shù)蕉鄠€(gè)電解槽模塊；(c)使用一個(gè)或一個(gè)以上逐步降低變壓器將中等到高電壓AC電變換為低電壓AC電；(d)使用一個(gè)或一個(gè)以上未經(jīng)調(diào)節(jié)整流器將低電壓AC電轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；(e)經(jīng)由一個(gè)或一個(gè)以上DC母線分配未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；(f)使用與多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線中的至少一者的一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器來接收和調(diào)節(jié)未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電，且根據(jù)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的AC電的測(cè)得功率以及估計(jì)的電力傳輸和轉(zhuǎn)換損失將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到多個(gè)電解槽模塊中的每一者；(g)將風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的未由多個(gè)電解槽模塊要求的任何功率引導(dǎo)到一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載；以及(h)從一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源供應(yīng)由多個(gè)電解槽模塊要求的未由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力。用于分配DC電力的系統(tǒng)圖2中大體上在1處展示根據(jù)本發(fā)明的用于將風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的DC電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)。虛線指示控制信號(hào)載運(yùn)連接；實(shí)線指示電力載運(yùn)連接。具有一個(gè)或一個(gè)以上風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2產(chǎn)生中等電壓DC電。一個(gè)或一個(gè)以上功率確定和監(jiān)視構(gòu)件3位于風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)中或附近以測(cè)量中等電壓DC電的功率和/或?qū)崿F(xiàn)對(duì)其的估計(jì)和/或預(yù)測(cè)。傳輸線4將中等電壓DC電有效地從風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊5附近。在該處，一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低DC-DC轉(zhuǎn)換器6將中等電壓DC 電轉(zhuǎn)換為低電壓DC電。一個(gè)或一個(gè)以上DC母線7隨后將未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電分配到經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器8 ；—個(gè)或一個(gè)以上DC-DC轉(zhuǎn)換器用于電解槽模塊5中的每一者。DC-DC 轉(zhuǎn)換器8將未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電轉(zhuǎn)換為具有對(duì)應(yīng)電解槽模塊中的每一者在任一給定時(shí)間所需的電壓-電流比率的經(jīng)調(diào)節(jié)DC電。電解槽模塊5利用經(jīng)調(diào)節(jié)DC電來產(chǎn)生氫氣，且在水電解的情況下產(chǎn)生氧氣。電力分派系統(tǒng)1進(jìn)一步包括一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊控制器10，其連接到電解槽模塊5和相應(yīng)的DC-DC轉(zhuǎn)換器9以用于控制電解槽模塊；和至少一個(gè)分派控制器11， 其連接到功率確定和監(jiān)視構(gòu)件3以及電解槽模塊控制器10以用于實(shí)施如本文描述的系統(tǒng)控制。電力分派系統(tǒng)1進(jìn)一步包括用于解決初級(jí)功率源(風(fēng)力農(nóng)場(chǎng))與初級(jí)功率宿(電解槽模塊)之間的功率不平衡的構(gòu)件，涉及如下各項(xiàng)的系統(tǒng)一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載11， 用于要求風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2產(chǎn)生的電力中未由電解槽模塊5要求的任何電力；或一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12，用于供應(yīng)電解槽模塊5要求的未由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2供應(yīng)的任何電力；以及一個(gè)或一個(gè)以上快速作用功率平衡控制器13，其適當(dāng)?shù)丶せ钏鲆粋€(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載和所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源以平衡功率且因此維持穩(wěn)定的電壓。所述一個(gè)或一個(gè)以上功率平衡控制器13連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載11和所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12，以及任選地傳輸線4和所述至少一個(gè)分派控制器10。在到相對(duì)大的公用事業(yè)電網(wǎng)的中等電壓DC傳輸線的互連的情況下，替代負(fù)載和替代功率源的功能是通過較大公用事業(yè)電網(wǎng)按需要吸收和遞送足夠功率電水平的能力來“自動(dòng)”實(shí)施。不具有足夠按需功率供應(yīng)和吸收能力的較弱電網(wǎng)上需要替代負(fù)載、替代電源和功率平衡控制器以在功率不平衡發(fā)生時(shí)維持穩(wěn)定性。下文描述電力分派系統(tǒng)1的細(xì)節(jié)。產(chǎn)生DC電力的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)雖然當(dāng)前不如產(chǎn)生AC電力的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)那樣常見，但在市場(chǎng)上也能購買到。個(gè)別DC風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)通常各自具有整流器，其將低電壓 DC電力遞送到DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器。升壓轉(zhuǎn)換器將電壓從低水平升壓到中等水平。用于個(gè)別風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的升壓轉(zhuǎn)換器饋入到共同的中等電壓DC傳輸線。DC傳輸線可經(jīng)埋入且布設(shè)到電解槽模塊。在電解槽模塊位置處，所述一個(gè)或一個(gè)以上中央DC-DC轉(zhuǎn)換器7可為 (但不限于)降壓轉(zhuǎn)換器(buck converter)，其使電壓下降回到共同DC母線上的低電壓。 所述一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器8可為(但不限于)個(gè)別斬波器電源，其將來自 DC母線的經(jīng)調(diào)節(jié)DC電遞送到電解槽模塊5中的每一者。每一電解槽單元模塊需要至少一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器以用于獨(dú)立的功率控制?？煽紤]使用相同的DC-DC功率轉(zhuǎn)換器8以將功率饋送到多個(gè)電解槽模塊5，只要可容許不均勻電流共享的可能性即可。所述分派控制器10可為PLC或類似裝置。PLC的穩(wěn)健性和響應(yīng)性使得其非常適于此應(yīng)用。所述分派控制器監(jiān)視也可為PLC或類似裝置的電解槽模塊控制器9以查看數(shù)據(jù)、 警報(bào)和故障；其還監(jiān)視所述一個(gè)或一個(gè)以上功率確定和監(jiān)視構(gòu)件3以獲取實(shí)時(shí)或預(yù)測(cè)的風(fēng)力數(shù)據(jù)。除了直接功率測(cè)量之外，還可使用如此項(xiàng)技術(shù)中已知的估計(jì)或預(yù)測(cè)風(fēng)力的其它方法。舉例來說，可在每一風(fēng)力渦輪機(jī)處測(cè)量風(fēng)力或風(fēng)速，且可使用多個(gè)測(cè)量來提供風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的總體估計(jì)的實(shí)時(shí)或預(yù)測(cè)的風(fēng)力。所述分派控制器使用獲取的數(shù)據(jù)來通過實(shí)施本文描述的控制策略來控制電力分派系統(tǒng)。所述分派控制器可具有冗余處理器用于故障保護(hù)操作，且可經(jīng)由冗余通信網(wǎng)絡(luò)與電解槽模塊控制器且與功率確定和監(jiān)視構(gòu)件通信。
圖1中將每個(gè)電解槽模塊5 —個(gè)電解槽模塊控制器9展示為優(yōu)選的，但不一定是所需的方法。電解槽模塊控制器控制電解槽模塊和DC-DC轉(zhuǎn)換器8的所有功能。除了標(biāo)準(zhǔn)控制器功能之外，還可使用單獨(dú)的安全性臨界中繼系統(tǒng)來監(jiān)視在界限外操作期間將保證單元模塊及其電源的關(guān)閉的安全性臨界條件。此單獨(dú)的安全系統(tǒng)確保在控制器發(fā)生故障的情況下可靠地關(guān)閉。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載11可包含(但不限于)公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、 堆積電阻性負(fù)載或能量?jī)?chǔ)存和電再生設(shè)備，例如飛輪、電池(包含氧化還原流電池)和壓縮空氣能量系統(tǒng)。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載11可連接到傳輸線4中的一者或一者以上、 所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低DC-DC轉(zhuǎn)換器6的低電壓側(cè)，和所述一個(gè)或一個(gè)以上DC 母線7。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12可包含(但不限于)公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、 發(fā)電機(jī)組或能量?jī)?chǔ)存和電再生設(shè)備，例如飛輪、電池(包含氧化還原流電池)和壓縮空氣能量系統(tǒng)。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12可連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低 DC-DC轉(zhuǎn)換器6的中等電壓或低電壓側(cè)中的一者或一者以上，或連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線7。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12可包含(但不限于)公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)組或能量?jī)?chǔ)存和電再生設(shè)備，例如飛輪、電池(包含氧化還原流電池)和壓縮空氣能量系統(tǒng)。所述一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12可連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上中央逐步降低DC-DC轉(zhuǎn)換器6的中等電壓或低電壓側(cè)中的一者或一者以上，或連接到所述一個(gè)或一個(gè)以上DC母線7。在風(fēng)力氫氣系統(tǒng)正在將氫氣提供到例如化學(xué)工廠或精煉廠等相關(guān)聯(lián)氫氣用戶的情況下，相關(guān)聯(lián)氫氣用戶可提供所需替代負(fù)載和替代功率源中的一些或全部。替代負(fù)載11和替代功率源12是DC的，在替代負(fù)載和替代功率源由AC電力網(wǎng)(公用事業(yè)電力網(wǎng)或本地電力網(wǎng))提供的情況下除外。相對(duì)大的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)(標(biāo)稱風(fēng)力例如為50MW或50MW以上)中的單個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的例如風(fēng)力突然下降或突然損失等正常風(fēng)力偏差將擾動(dòng)風(fēng)力氫氣系統(tǒng)1，且需要采用一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源12來補(bǔ)足電解槽模塊5要求的電力與風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2供應(yīng)的電力之間的短期電力差。電力差的量值和持續(xù)時(shí)間將取決于風(fēng)力損失的量值和持續(xù)時(shí)間以及風(fēng)力測(cè)量與對(duì)電解槽模塊的電流控制之間的時(shí)間延遲。功率測(cè)量與電流控制之間的時(shí)間延遲優(yōu)選小于一秒。然而，例如在電力網(wǎng)故障期間由于大量風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的突然關(guān)閉將發(fā)生的大的電力差將使得必須使用具有接近于總風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)額定值的高額定值的替代功率源12。這顯然不是合意的或可行的解決方案。因此，對(duì)于突然的大風(fēng)力損失，必須有另一種方式能快速地使電解槽模塊脫機(jī)。在整個(gè)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)立即關(guān)閉的最基本情況下，來自風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)2、所述一個(gè)或一個(gè)以上功率和/或風(fēng)速測(cè)量和監(jiān)視構(gòu)件3或功率損失檢測(cè)中繼器的關(guān)閉信號(hào)可用以將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送到電解槽工廠。此能力還可在控制器足夠快的情況下通過分派控制器10來實(shí)施；然而一般來說，通過較快構(gòu)件，例如通過硬連線電路或作為功率平衡控制器13功能的一部分的實(shí)施方案是優(yōu)選的。如果風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的僅若干部分立即關(guān)閉，還有重要的功率源仍在作用中，那么電解槽工廠的僅等效部分可關(guān)閉或“隔離”。此能力需要作為功率平衡控制器的一部分的特殊設(shè)計(jì)來通過接通功率源或隔離例如電解槽模塊等負(fù)載而適當(dāng)?shù)鼐S持功率平衡。具有較大量值的突然陣風(fēng)也可使電力分派系統(tǒng)不平衡，有時(shí)候高達(dá)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的額定值。只要電解槽模塊功率斜坡率無法跟上風(fēng)力斜坡率，就將維持不平衡。接通任何未操作的電解槽模塊以跟上風(fēng)力的此上升只會(huì)增加再次獲得功率平衡的時(shí)間。適當(dāng)定大小的較大替代負(fù)載(但是極短時(shí)間周期所需)可能在大小和成本方面是不合適的?，F(xiàn)代的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)提供自動(dòng)或按需要縮減(減少)其輸出的手段，且此特征可能是較弱電力網(wǎng)非常需要的，以便避免對(duì)非常大的替代負(fù)載的要求。在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)控制中使用的現(xiàn)代的風(fēng)速預(yù)測(cè)算法也可有助于提供風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)功率的高度響應(yīng)性的縮減。如果采用誤差減輕方法，那么功率平衡控制器13將向分派控制器10發(fā)送信號(hào)。在階梯型誤差減輕方法的情況下，當(dāng)在正或負(fù)功率不平衡中超過閾值功率設(shè)定時(shí)，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送到分派控制器。在連續(xù)誤差減輕方法的情況下，將與正或負(fù)功率不平衡成比例的模擬信號(hào)發(fā)送到分派控制器。在到相對(duì)大的公用事業(yè)電網(wǎng)的互連的情況下，替代負(fù)載和替代功率源的功能是通過較大公用事業(yè)電網(wǎng)按需要吸收和遞送足夠功率電水平的能力來“自動(dòng)”實(shí)施。在相反的極端，在風(fēng)力氫氣系統(tǒng)是獨(dú)立系統(tǒng)的情況下，需要如此項(xiàng)技術(shù)中已知的有功功率管理來控制和適當(dāng)?shù)乩盟杷降奶娲?fù)載或替代功率源來校正任何功率不平衡。用于有功功率管理的功率平衡控制器13必須快速且動(dòng)態(tài)，其具有毫秒響應(yīng)和用以測(cè)量電壓變化的構(gòu)件。 在到遠(yuǎn)程公用事業(yè)電網(wǎng)的互連的情況下，遠(yuǎn)程公用事業(yè)電網(wǎng)可“自動(dòng)”提供替代負(fù)載和替代功率源的功能中的一些功能，且遠(yuǎn)程公用事業(yè)電網(wǎng)可具有有功功率管理系統(tǒng)。因此，將來自用于產(chǎn)生中等電壓DC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊大體上涉及以下步驟(a)實(shí)時(shí)估計(jì)和/或預(yù)測(cè)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的DC電的功率；(b)將中等電壓DC電傳輸?shù)蕉鄠€(gè)電解槽模塊；(c)使用至少一個(gè)逐步降低變壓器將中等電壓DC電轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；(d)經(jīng)由至少一個(gè)DC母線分配未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓 DC電；(e)使用與多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述至少一個(gè)DC母線中的至少一者的至少一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器來接收和調(diào)節(jié)未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電，且根據(jù)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的DC電的測(cè)得功率以及估計(jì)的電力傳輸和轉(zhuǎn)換損失將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到多個(gè)電解槽模塊中的每一者；(f)將風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的未由多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力引導(dǎo)到一個(gè)或一個(gè)以上替代負(fù)載；以及(g)從一個(gè)或一個(gè)以上替代功率源供應(yīng)由多個(gè)電解槽模塊要求的未由風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力。當(dāng)前，針對(duì)基于效率、成本、可靠性和證實(shí)的技術(shù)在本發(fā)明中的使用來說，AC傳輸比DC傳輸優(yōu)選。在DC電力傳輸變?yōu)榭尚械倪x項(xiàng)之前，DC-DC功率轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)技術(shù)將需要進(jìn)一步發(fā)展以改善效率、成本和可靠性。然而，風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)與電解槽模塊之間的長(zhǎng)傳輸距離可能最終使得對(duì)于50km或50km以上的傳輸距離來說DC電力傳輸比AC傳輸更具成本效益。電力分派系統(tǒng)控制和對(duì)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)功率的負(fù)載匹配圖3中概述用于控制來自用于產(chǎn)生中等到高電壓AC電和中等電壓DC電中的至少一者的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力向用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的分配的方法?？刂品椒ㄓ梢韵虏襟E組成(a)估計(jì)來自風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的實(shí)時(shí)可用DC功率；(b)確定作用中電解槽模塊(界定為不在警報(bào)或故障條件下的電解槽模塊)的數(shù)目；(c)測(cè)量每一電解槽模塊的電壓；(d)基于估計(jì)的來自風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的可用DC功率、作用中電解槽模塊的數(shù)目和所述作用中電解槽模塊中的每一者的電壓來確定所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者的目標(biāo)電流設(shè)定點(diǎn)；以及(e)朝向目標(biāo)電流設(shè)定點(diǎn)斜變由DC-DC功率轉(zhuǎn)換器供應(yīng)到可用電解槽模塊中的每一者的DC電流。以適當(dāng)時(shí)間間隔重復(fù)步驟(a)到(e)。因此，電解槽模塊的操作功率持續(xù)朝向通過估計(jì)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的實(shí)時(shí)可用功率以及可用電解槽模塊的數(shù)目及其所估計(jì)性能而確定的目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)功率移動(dòng)。每一電解槽模塊將在任一給定操作溫度下具有特性電流-電壓曲線；因此，電解槽模塊的操作功率是通過設(shè)定操作電流來設(shè)定，這又設(shè)定了操作電壓。使用實(shí)際的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)發(fā)電數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)模擬建模已展示步驟(a)到(e)的重復(fù)的大約1到10秒的時(shí)間間隔對(duì)于具有51MW或150MW的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的系統(tǒng)來說可為足夠的；如任何“集成”型過程中，時(shí)間間隔越短，控制將越好，且在此情況下，功率跟蹤和能量俘獲將越好。在實(shí)踐中，時(shí)間間隔的下限將由控制器和功率測(cè)量裝置的響應(yīng)以及命令的數(shù)目來設(shè)定；對(duì)于150MW風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)可能需要幾百個(gè)命令。對(duì)于幾百個(gè)命令，時(shí)間間隔可能高達(dá)幾百毫秒。因此，對(duì)于150麗風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)，步驟(a)到(e)的重復(fù)的時(shí)間間隔的近似實(shí)際“最佳”范圍可例如為0. 7到1秒。針對(duì)具有不同標(biāo)稱輸出功率的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的系統(tǒng)可以類似方式來估計(jì)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔。每一電解槽模塊的電流斜坡率也預(yù)期為重要參數(shù)。使用實(shí)際風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)發(fā)電數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)模擬建模指示電解槽模塊的標(biāo)稱功率額定值的至少約0. 5%或峰值功率額定值的至少約0. 25%的電流斜坡率導(dǎo)致俘獲極高百分比的所產(chǎn)生風(fēng)力。這些電流斜坡率的量值對(duì)應(yīng)于至少約19A/s。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高電流斜坡率的電解槽模塊的使用是優(yōu)選的?？稍试S的電流斜坡率可隨著操作溫度而變化。隨著操作溫度而變的可允許電流斜坡率也可預(yù)期針對(duì)不同的電解槽模塊設(shè)計(jì)而變化。電解槽模塊具有操作電流窗，其在高端處由標(biāo)稱電流(功率)額定值界定且在低端處由最小電流(功率)降低運(yùn)轉(zhuǎn)界定。電解槽模塊的標(biāo)稱電流(功率)額定值由內(nèi)部功能組件的額定值且由其以良好流體循環(huán)、良好氣體-液體分離且無過熱來產(chǎn)生氣體的能力決定。電解槽模塊的最小電流降低運(yùn)轉(zhuǎn)能力由其以良好純度產(chǎn)生氫氣的能力以及相關(guān)聯(lián)功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的操作效率曲線決定。優(yōu)選地，操作電流不應(yīng)延伸到任一延伸周期的操作電流窗外部。因此，使用具有寬操作電流窗(例如，在電流密度方面為0.1-1. OA/cm2)的電解槽模塊是有利的。在全文并入本文中的共同待決申請(qǐng)案中描述具有寬操作電流窗的適當(dāng)大規(guī)模電解槽模塊設(shè)計(jì)。促進(jìn)良好的風(fēng)力跟蹤和高能量俘獲的控制策略的另一重要方面是在所有可用的電解槽模塊上均勻地分配總功率。此方法使每一電解槽模塊所經(jīng)歷的功率波動(dòng)的量值最小化，進(jìn)而使針對(duì)任一給定電流斜坡率的功率跟蹤能力最大化。所述方法還使“凈空高度 (head room) ”最大化以適應(yīng)突然的風(fēng)力增加，且進(jìn)一步針對(duì)每一電解槽模塊將電流設(shè)定點(diǎn)維持為盡可能低，進(jìn)而使電解槽模塊的效率最大化。對(duì)風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的低功率的跟蹤可通過在電流設(shè)定點(diǎn)小于所建立的低最小電流的情況下在一時(shí)間延遲之后通過斷開一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊而向下延伸有效的總體操作電流窗來改進(jìn)。(此處，“所建立的”參數(shù)指代控制邏輯中的由設(shè)計(jì)者設(shè)定且在整個(gè)控制中使用的固定參數(shù)。)如果電流設(shè)定點(diǎn)增加到高于所建立的高最小電流，那么在一時(shí)間延遲之后重新接通電解槽模塊中被斷開的一者或一者以上。所述時(shí)間延遲和所建立的低最小電流與所建立的高最小電流之間的范圍有助于使其中以高頻率接通和斷開電解槽模塊的情況最少。在此方面，(通過單獨(dú)的控制邏輯)使得多個(gè)電解槽模塊的運(yùn)行時(shí)間均勻化；也就是說，使得其隨著時(shí)間盡可能相等。此外，多個(gè)電解槽模塊中的每一者的任何開關(guān)操作隨著時(shí)間(通過另一單獨(dú)控制邏輯)間隔開。電解槽模塊也可在遇到警報(bào)條件的情況下在最小電流下操作。警報(bào)條件可包含(但不限于)高或低溫度、壓力或液面。在最小電流下操作任何報(bào)警電解槽模塊的目的是提供安全操作條件，其可“自愈”且允許電解槽模塊返回到正常操作狀態(tài)。處于警報(bào)條件中的任何電解槽模塊均在警報(bào)條件自行校正的情況下恢復(fù)到正常操作。如果警報(bào)條件未自行校正，那么將電解槽模塊條件提升到故障狀態(tài)，且斷開電解槽模塊?？刂乒δ懿襟E描述圖3中概述主控制功能步驟。存在三個(gè)主控制塊，下文在以下方面描述其中每一者⑴實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入；(ii)特性數(shù)據(jù)；(iii)控制輸出；以及(iv)控制邏輯和控制動(dòng)作。圖4中概述控制塊1。在控制塊1中，估計(jì)實(shí)時(shí)可用的DC風(fēng)力。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入是處于規(guī)則間隔(例如，每秒或更頻繁)的所測(cè)量、估計(jì)或預(yù)測(cè)的總風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)輸出功率(時(shí)間間隔越精細(xì)，功率跟蹤將越好)。優(yōu)選但不一定以查找表形式提供的所需特性數(shù)據(jù)是隨著功率電水平而變的從風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)功率確定點(diǎn)到對(duì)電解槽模塊的經(jīng)調(diào)節(jié)DC功率輸入的功率轉(zhuǎn)換路徑的效率?？刂七壿嬍菍?duì)電解槽模塊的總DC功率輸入=風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)輸出功率χ功率轉(zhuǎn)換路徑的效率。如果采用誤差減輕方法，那么將風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)輸出功率調(diào)整一量，所述量由來自功率平衡控制器的信號(hào)確定。在階梯型誤差減輕方法的情況下，數(shù)字信號(hào)將按照閾值功率，依據(jù)不平衡的方向而將風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)輸出功率的值調(diào)整為正或負(fù)。在連續(xù)誤差減輕方法的情況下， 與正或負(fù)功率不平衡成比例的模擬信號(hào)將使風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)輸出功率調(diào)整所述量。圖5中概述控制塊2。在控制塊2中，針對(duì)可用電解槽模塊確定電解槽模塊電流目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)，且使電解槽模塊朝向目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)斜變。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入是(i)每一電解槽模塊的實(shí)時(shí)DC電壓；(ii)任選地，每一電解槽模塊的實(shí)時(shí)溫度；以及(iii)每一電解槽模塊的警報(bào)、故障和運(yùn)行狀態(tài)。特性數(shù)據(jù)是(i)電解槽模塊的最小可允許降低運(yùn)轉(zhuǎn)電流；(ii)每一電解槽模塊的接通轉(zhuǎn)變發(fā)生；(iii)電解槽模塊的最大電流設(shè)定；(iv)每一電解槽模塊的接通/斷開狀態(tài)；(ν)適當(dāng)?shù)碾娏餍逼侣剩灰约叭芜x地，(vi)電解槽模塊的電壓對(duì)電流對(duì)溫度。控制輸出是每一電解槽模塊的電流設(shè)定點(diǎn)。用于控制塊2的控制邏輯是每個(gè)作用中電解槽模塊的目標(biāo)功率=(總DC功率-到報(bào)警電解槽模塊的功率)/ (作用中電解槽模塊的數(shù)目)，其中作用中電解槽模塊是正在操作且不在警報(bào)或故障條件中的那些電解槽模塊；也就是說，作用中電解槽模塊的數(shù)目 =(電解槽模塊的總數(shù)目)_(報(bào)警和故障電解槽模塊的數(shù)目)_(完全斷開的電解槽模塊的數(shù)目)。對(duì)應(yīng)的控制動(dòng)作如下(i)處于警報(bào)狀態(tài)中的電解槽模塊將固定于最小降低運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定下而操作；(ii)超時(shí)警報(bào)狀態(tài)動(dòng)作是(a)如果恢復(fù)，那么清除警報(bào)狀態(tài)，且(b)如果未恢復(fù)，那么提升到故障狀態(tài)；(iii)處于故障狀態(tài)中的電解槽模塊將總是斷開；(iv)目標(biāo)功率將在可用的電解槽模塊之間均勻劃分，從而補(bǔ)償在最小降低運(yùn)轉(zhuǎn)電流下運(yùn)行的報(bào)警電解槽模塊；(ν)根據(jù)目標(biāo)功率除以電壓確定每一電解槽模塊的目標(biāo)電流設(shè)定點(diǎn)，如果準(zhǔn)確的電壓對(duì)電流對(duì)溫度數(shù)據(jù)可用，那么其可用以估計(jì)下一電流迭代下的電壓，否則將使用實(shí)際的電解槽模塊電壓；(vi)朝向目標(biāo)電流斜變每一可用電解槽模塊的電流，所述電流不可超過最大電解槽模塊電流。也可檢查或確定針對(duì)電解槽模塊操作溫度可允許的電流斜坡率。圖6中概述控制塊3。在控制塊3中，基于電解槽模塊的電流設(shè)定、操作壓力以及接通-斷開和運(yùn)行時(shí)間表來接通或斷開電解槽模塊。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入是每一電解槽模塊的操作電流和壓力。特性數(shù)據(jù)是(i)電解槽模塊的最小可允許降低運(yùn)轉(zhuǎn)電流；(ii)電解槽模塊的最大可允許降低運(yùn)轉(zhuǎn)電流；(iii)決定一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊的接通轉(zhuǎn)變的時(shí)間延遲；(iv)決定一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊的斷開轉(zhuǎn)變的時(shí)間延遲；(ν)可接受的操作壓力范圍；(Vi)每一電解槽模塊的接通或斷開狀態(tài)；以及(iv)每一電解槽模塊的最后的接通-斷開轉(zhuǎn)變時(shí)間和累積運(yùn)行時(shí)間。控制輸出是對(duì)每一電解槽模塊的接通-斷開轉(zhuǎn)變的控制。用于控制塊3的控制邏輯和控制動(dòng)作如下。如果電解槽模塊的實(shí)際操作電流上升高于所建立的高最小電流，那么(i)等待接通轉(zhuǎn)變延遲；(ii)如果電流設(shè)定點(diǎn)仍高于所建立的高最小值，那么接通一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊；(iii)如果一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊的操作壓力低于可接受的操作壓力范圍，那么選擇待接通的那些電解槽模塊；(iv)否則，基于最小運(yùn)行時(shí)間和自從最后的接通-斷開轉(zhuǎn)變起的最長(zhǎng)時(shí)間而選擇接通哪些電解槽模塊。如果電解槽模塊的實(shí)際操作電流下降到所建立的低最小電流以下，那么(i)等待斷開轉(zhuǎn)變時(shí)間延遲；(ii)如果電流仍低于所建立的低最小電流，那么斷開一個(gè)或一個(gè)以上電解槽模塊；(iii)基于最大運(yùn)行時(shí)間和自從最后的接通-斷開轉(zhuǎn)變起的最長(zhǎng)時(shí)間而選擇斷開哪些電解槽模塊；(iv)保持具有低壓力的電解槽模塊接通，直到壓力達(dá)到可接受的操作壓力范圍為止。此外，控制接口將具有對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作數(shù)據(jù)的接入，所述數(shù)據(jù)包含(i)在損失之后的總AC風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)功率和對(duì)應(yīng)的DC功率；(ii)到電解槽模塊的實(shí)際總DC功率；(iii) 風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)對(duì)應(yīng)DC與到電解槽模塊的實(shí)際DC功率之間的差，其指示功率跟蹤的成功水平； (iv) (i)到(iii)的累積能量指數(shù)?？刂平涌谶€將具有對(duì)每一電解槽模塊的實(shí)時(shí)操作數(shù)據(jù)的接入，所述數(shù)據(jù)包含(i)每一電解槽模塊的接通-斷開、警報(bào)或故障狀態(tài)；(ii)關(guān)于原因的詳細(xì)描述的警報(bào)和故障條件；(iii)接通-斷開轉(zhuǎn)變時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間；(iv)操作電流、 電壓、溫度和壓力。實(shí)例1使用來自標(biāo)稱51MW風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)模型來模擬根據(jù)本發(fā)明的功率分配系統(tǒng)。使用一周的高產(chǎn)量和低產(chǎn)量周期的逐秒數(shù)據(jù)。功率傳輸和轉(zhuǎn)換路徑效率假定為在 97%處平坦。電解槽模塊額定為3MW最大值(7500A和標(biāo)稱400V)。所使用的電解槽模塊的數(shù)目為17。單元電壓假定為在所有操作電流下為2. OV/單元作為近似。電解槽模塊電流斜坡率為每秒最大電流的0. 5%，或基于7500A的最大電流為37. 5A/s。電解槽模塊低最小電流為375A (最大電流的5% )且高最小電流為562. 5A (最大電流的7. 5% )。接通或斷開電解槽模塊的決策的延遲時(shí)間為10秒。每次接通或斷開一個(gè)電解槽模塊。基本控制算法的重復(fù)的時(shí)間間隔是一秒。在此初始建模中，忽略功率測(cè)量延遲和誤差的影響。高產(chǎn)量周的功率俘獲大體上在任一給定時(shí)間是約98%或更好，且累積能量俘獲為 99.96%。(這些值同與功率傳輸和轉(zhuǎn)換路徑相關(guān)聯(lián)的3%損失分開。)電解槽模塊在高產(chǎn)量周期間平均操作97%的時(shí)間，其中平均接通-斷開轉(zhuǎn)變頻率為21小時(shí)。低產(chǎn)量周的功率俘獲大體上在任一給定時(shí)間是約99. 5%或更好，且累積能量俘獲為99. 74%。電解槽模塊在低產(chǎn)量周期間平均操作40%的時(shí)間，其中平均接通-斷開轉(zhuǎn)變頻率為2小時(shí)。實(shí)例2
接著，研究在實(shí)例1的計(jì)算機(jī)模型模擬中改變電流斜坡率的影響。再次忽略功率測(cè)量延遲和誤差的影響。表1中展示結(jié)果。大于或等于7500A的最大電流額定值的0. 25% 的電流斜坡率帶來99. 5%或更好的總體能量俘獲；大于或等于最大電流額定值的0. 5%的斜坡率帶來99. 7%或更好的總體能量俘獲；且的斜坡率帶來99. 85%或更好的總體能
量俘獲。表1在高產(chǎn)量和低產(chǎn)量周期間電流斜坡率對(duì)從51MW風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的能量俘獲的影響
權(quán)利要求
1. 一種用于將來自產(chǎn)生中等到高電壓AC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)，其包括a.功率確定和監(jiān)視構(gòu)件，其用于進(jìn)行以下動(dòng)作中的至少一者測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述AC電的功率；b.傳輸線，其連接到所述產(chǎn)生中等電壓AC電以用于將來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述中等到高電壓AC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；c.至少一個(gè)逐步降低η脈沖變壓器，其位于所述多個(gè)電解槽模塊鄰近處以用于從所述傳輸線接收所述中等到高電壓AC電且將其變換為低電壓AC電；d.至少一個(gè)未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器，其用于從所述至少一個(gè)逐步降低η脈沖變壓器接收所述低電壓AC電且將其轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；e.至少一個(gè)η脈沖DC母線，其連接到所述至少一個(gè)未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器以用于接收和分配所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；f.至少一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器，其與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)， 所述經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器中的每一者連接到所述至少一個(gè)η脈沖DC母線中的一者， 用于從所述至少一個(gè)η脈沖DC母線中的所述一者接收所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者；g.至少一個(gè)電解槽模塊控制器，其連接到所述多個(gè)電解槽模塊以用于控制所述多個(gè)電解槽模塊；h.至少一個(gè)分派控制器，其連接到所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述至少一個(gè)電解槽模塊控制器，用于監(jiān)視所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述至少一個(gè)電解槽模塊控制器且用于控制所述系統(tǒng)以分配電力；i.至少一個(gè)替代負(fù)載，其連接到所述傳輸線中的至少一者、所述至少一個(gè)中央逐步降低η脈沖變壓器的低電壓側(cè)和所述至少一個(gè)η脈沖DC母線，用于要求來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述電力中未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力；j.至少一個(gè)替代功率源，其連接到所述至少一個(gè)中央逐步降低η脈沖變壓器的所述高電壓側(cè)和所述低電壓側(cè)中的至少一者以及所述至少一個(gè)η脈沖DC母線，用于供應(yīng)所述電力中由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力；其中η脈沖是6脈沖、12脈沖和M脈沖中的一者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器包括至少一個(gè)η脈沖二極管整流器，其中η脈沖是6脈沖、12脈沖和M脈沖中的一者。
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)的所述至少一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC轉(zhuǎn)換器包括至少一個(gè)η脈沖斬波器型轉(zhuǎn)換器，其中η脈沖是6脈沖、12脈沖和M脈沖中的一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中用于將所述AC電變換為較低電壓的所述至少一個(gè)逐步降低變壓器包括至少一個(gè)單級(jí)逐步降低變壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括功率平衡控制器。
6.一種用于將來自產(chǎn)生中等電壓DC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)，其包括a.功率確定和監(jiān)視構(gòu)件，其用于進(jìn)行以下動(dòng)作中的至少一者測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述DC電的功率；b.傳輸線，其連接到所述產(chǎn)生中等電壓DC電以用于將來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述中等電壓DC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；c.至少一個(gè)逐步降低轉(zhuǎn)換器，其位于所述多個(gè)電解槽模塊鄰近處以用于從所述傳輸線接收所述中等電壓DC電且將其轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；d.至少一個(gè)DC母線，其連接到所述至少一個(gè)逐步降低轉(zhuǎn)換器以用于接收和分配所述低電壓DC電；e.至少一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器，其與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述至少一個(gè)DC母線中的至少一者，用于從所述至少一個(gè)DC母線中的所述至少一者接收所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者；f.至少一個(gè)電解槽模塊控制器，其連接到所述多個(gè)電解槽模塊以用于控制所述多個(gè)電解槽模塊；g.至少一個(gè)分派控制器，其連接到所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述至少一個(gè)電解槽模塊控制器，用于監(jiān)視所述功率確定和監(jiān)視構(gòu)件以及所述至少一個(gè)電解槽模塊控制器且用于控制所述系統(tǒng)以分配電力；h.至少一個(gè)替代負(fù)載，其連接到所述傳輸線中的至少一者、所述至少一個(gè)逐步降低轉(zhuǎn)換器的低電壓側(cè)和所述至少一個(gè)DC母線，用于要求來自所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的所述電力中未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力；i.至少一個(gè)替代功率源，其連接到所述至少一個(gè)逐步降低轉(zhuǎn)換器的中等電壓側(cè)和所述低電壓側(cè)中的至少一者以及所述至少一個(gè)DC母線，用于供應(yīng)所述電力中由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)的所述至少一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器包括至少一個(gè)斬波器型轉(zhuǎn)換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6到7中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括功率平衡控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)替代負(fù)載包括公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、飛輪、電池、電容器、壓縮空氣能量系統(tǒng)和堆積負(fù)載中的至少一者ο
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)替代功率源包括公用事業(yè)電網(wǎng)、本地電網(wǎng)、飛輪、電池、電容器、壓縮空氣能量系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組中的至少一者ο
11.一種用于將來自產(chǎn)生中等到高電壓AC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的方法，其包括以下步驟a.進(jìn)行以下動(dòng)作中的至少一者測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述AC電的功率；b.估計(jì)功率傳輸和轉(zhuǎn)換損失；c.將所述中等到高電壓AC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；d.使用至少一個(gè)逐步降低η脈沖變壓器將所述AC電變換為低電壓AC電；e.使用至少一個(gè)未經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖整流器將所述低電壓AC電轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；f.經(jīng)由至少一個(gè)η脈沖DC母線分配所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；g.根據(jù)由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述中等到高電壓AC電的所測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)的功率中的至少一者以及估計(jì)的功率傳輸和轉(zhuǎn)換損失，使用與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述至少一個(gè)η脈沖DC母線中的至少一者的至少一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)η脈沖DC-DC 轉(zhuǎn)換器接收和調(diào)節(jié)所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電，且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者；h.將由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述電力中未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力引導(dǎo)到至少一個(gè)替代負(fù)載；i.從至少一個(gè)替代功率源供應(yīng)由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力；其中η脈沖是6脈沖、12脈沖和M脈沖中的一者。
12.一種用于將來自產(chǎn)生中等電壓DC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的方法，其包括以下步驟a.進(jìn)行以下動(dòng)作中的至少一者測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述DC電的功率；b.估計(jì)功率傳輸和轉(zhuǎn)換損失；c.將所述中等電壓DC電傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)電解槽模塊的附近；d.使用至少一個(gè)逐步降低轉(zhuǎn)換器將所述中等電壓DC電轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；e.經(jīng)由至少一個(gè)DC母線分配所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電；f.根據(jù)由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的所述中等電壓DC電的所測(cè)量、估計(jì)和預(yù)測(cè)的功率中的至少一者以及估計(jì)的功率傳輸和轉(zhuǎn)換損失，使用與所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者相關(guān)聯(lián)且連接到所述至少一個(gè)DC母線中的至少一者的至少一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器接收和調(diào)節(jié)所述未經(jīng)調(diào)節(jié)低電壓DC電，且將經(jīng)調(diào)節(jié)DC電供應(yīng)到所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者；g.將由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生的未由所述多個(gè)電解槽模塊要求的任何電力引導(dǎo)到至少一個(gè)替代負(fù)載；h.從至少一個(gè)替代功率源供應(yīng)由所述多個(gè)電解槽模塊要求且未由所述風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)的任何電力。
13.一種用于控制來自產(chǎn)生中等到高電壓AC電和中等電壓DC電中的至少一者的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力向用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的分配的方法，其包括以下步驟a.估計(jì)實(shí)時(shí)可用的DC功率；b.確定可用電解槽模塊的數(shù)目；c.測(cè)量每一電解槽模塊的溫度；d.基于所述估計(jì)的可用DC功率、可用電解槽模塊的所述數(shù)目以及所述可用電解槽模塊中的每一者的所述溫度來確定所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者的目標(biāo)電流設(shè)定點(diǎn)；e.朝向所述目標(biāo)電流設(shè)定點(diǎn)斜變由所述至少一個(gè)斬波器型DC-DC功率轉(zhuǎn)換器供應(yīng)到所述可用電解槽模塊中的每一者的DC電流；f.以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔重復(fù)步驟a到e。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述電流設(shè)定點(diǎn)小于所建立的低最小值的情況下在時(shí)間延遲之后斷開至少一個(gè)電解槽模塊的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13到14中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述電流設(shè)定點(diǎn)大于所建立的高最小值的情況下在時(shí)間延遲之后接通至少一個(gè)電解槽模塊的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求13到15中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括使所述多個(gè)電解槽模塊的運(yùn)行時(shí)間均勻化的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求13到16中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括確保所述多個(gè)電解槽模塊中的每一者的接通-斷開操作隨著時(shí)間間隔開的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求13到17中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括將在警報(bào)條件下的所述多個(gè)電解槽模塊中的任一者的所述電流設(shè)定點(diǎn)減少到所建立的最小降低運(yùn)轉(zhuǎn)的步馬聚ο
19.根據(jù)權(quán)利要求13到18中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括在警報(bào)條件自行校正的情況下將在所述警報(bào)條件下的所述電解槽模塊中的任一者恢復(fù)到正常操作的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求13到19中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括確定對(duì)應(yīng)于閾值功率電水平的功率不平衡且按照所述閾值功率電水平依據(jù)所述不平衡的方向?qū)⒌剿鲭娊獠勰K的功率調(diào)整為正或負(fù)的任選步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求13到19中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括確定電力網(wǎng)上的實(shí)際功率不平衡且成比例地調(diào)整到所述電解槽模塊的所述功率的任選步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于將來自產(chǎn)生中等到高電壓AC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)。還提供一種用于將來自產(chǎn)生中等電壓DC電的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)的電力分配到用于產(chǎn)生氫氣的多個(gè)電解槽模塊的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C25B1/02GK102264950SQ200980152767
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者P·安德烈斯, W·斯圖爾特, 吉姆·欣納特, 邁克爾·施特普 申請(qǐng)人:下一氫公司