调频调峰方法、装置及系统与流程

本申请涉及电力控制技术领域，特别是涉及一种调频调峰方法、装置及系统。

背景技术：

目前世界上主流的发电技术，是利用燃烧煤、油、天然气等化石燃料释放化学能，通过设备将化学能转换为机械能，从而驱动发电机进行发电。但是电网的用户负荷是随机变化的，当用户负荷发生变化，发电负荷未作出调整时，电网的频率将会发生变化。若电网频率变化幅度超过允许值，这不仅对用户端的设备带了不良影响，还会损坏发电机组。

为调整发电机组的发电负荷，传统技术主要依靠火力发电机组自身的调节能力进行调频调峰，采取的手段包括调节燃料输入量、调节蒸汽或水的压力与流量、利用火力发电机组自身的蓄能或蓄热进行辅助调节等。

然而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的调频调峰方法，由于调频调峰系统热惯性大，存在响应有延时的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述响应有延时的问题，提供一种调节速度快的调频调峰方法、装置及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种调频调峰方法，包括：

当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷；第一负荷指令用于指示火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷增量；

获取火力发电机组的输出功率，并得到第一增量；第一增量为火力发电机组根据第一负荷指令增加发电负荷前后的输出功率之差；

获取燃料电池机组的输出功率，并得到第二增量；第二增量为燃料电池机组根据第一负荷指令增加发电负荷前后的输出功率之差；

基于第一增量及第二增量，调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率。

另一方面，本发明实施例还提供了一种调频调峰装置，包括：

发电负荷增加模块，用于当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷；负荷指令用于指示调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率；

第一增量确定模块，用于获取火力发电机组的输出功率，并得到第一增量；第一增量为火力发电机组增加发电负荷前后的输出功率之差；

第二增量确定模块，用于获取燃料电池机组的输出功率，并得到第二增量；第二增量为燃料电池机组增加发电负荷前后的输出功率之差；

调整模块，用于基于第一增量及第二增量，调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率。

一方面，本发明实施例提供了一种调频调峰系统，包括发电机组以及控制模块；发电机组包括火力发电机组以及燃料电池机组；

控制模块分别连接火力发电机组以及燃料电池机组；火力发电机组连接燃料电池机组；

控制模块用于执行上述任意一项调频调峰方法的步骤。

另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项调频调峰方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

通过燃料电池机组与火力发电机组协同工作，当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷，利用燃料电池机组响应快的特点，使得火力发电机组以及燃料电池机组的总输出功率能够在短时间内增加。通过第一增量以及第二增量，能够分别获知火力发电机组以及燃料电池机组负荷响应的情况，然后根据负荷响应的情况调节燃料电池机组以及火力发电机组的输出功率在总输出功率中的占比，使得燃料电池机组以及火力发电机组既能维持稳定状态，总输出功率又能与外部需求平衡。本申请利用燃料电池机组响应快的特点，通过燃料电池机组和火力发电机组并联输出电功率，以及动态调整燃料电池机组以及火力发电机组的输出功率，避免调频调峰系统热惯性大导致响应延时大的问题，从而提高调节速度，实现快速调频调峰。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个实施例中调频调峰方法的第一示意性流程示意图；

图2为一个实施例中调频调峰方法的第二示意性流程示意图；

图3为一个实施例中调频调峰方法的第三示意性流程示意图；

图4为一个实施例中调频调峰装置的结构示意图；

图5为一个实施例中调频调峰系统的第一示意性结构框图；

图6为一个实施例中调频调峰系统的第二示意性结构框图；

图7为一个实施例中调频调峰系统的第三示意性结构框图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

目前世界上主流的发电技术，是利用燃烧煤、油、天然气等化石燃料释放化学能，通过设备将化学能转换为机械能，从而驱动发电机进行发电。典型的火力发电机组大部分是以燃煤为主，主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机。燃煤在锅炉内燃烧释放出热量，热量用于加热水和蒸汽，蒸汽进入汽轮机做功，推动发电机输出电能。

而燃料电池是一种新型装置，能够将化学能转换为电能。转换过程中，燃料在燃料电池反应器内，和空气分别形成正极和负极，在高温或者催化剂的作用下产生电流，失去电荷的燃料和获得电荷的氧元素结合生成二氧化碳和水(当燃料只包括氢气时，反应产物只有水)。可见，燃料电池中的燃料不需要经过燃烧，即可输出电能。

在实际应用中，电网用户端的负荷变化是随机性的，当用户负荷提高，发电负荷未作调整时，电网频率就会下降；反之，当用户负荷降低，发电负荷未作调整时，电网频率就会升高。若电网频率的变化幅度超过允许值，不仅会影响用户端的设备，严重时还会损坏汽轮机与发电机。因此汽轮机配置了一套调频系统，当电网频率偏离额定负荷时，自动并快速地调整汽轮机的出力，从而使发电负荷与用户负荷匹配，进而减少电网频率变化的幅度。这种由调频系统自动调节汽轮机的输出功率，以减小电网频率改变幅度的方法，称为一次调频。汽轮机被动的接受负荷指令，人为地改变电网频率的方式，称为二次调频。

用电负荷会随着季节以及生产作息时间而变化。其中，峰值区指的是在用电负荷较高的时间区段；而谷值区则是指用电负荷较低的时间区段。发电机组根据用电负荷要求，在峰值区增加发电量，在谷值区减少发电量，这种按负荷需求进行发电出力调节的行为称为调峰。

目前，传统技术主要依靠火力发电机组自身的调节能力进行调频调峰，采取的手段包括调节燃料输入量、调节蒸汽或水的压力与流量、利用火力发电机组自身的蓄能或蓄热进行辅助调节等。

具体而言，以燃煤机组为例，在锅炉侧可通过改变输入燃料量来实现负荷变化，改变燃料量的同时相应对给水量进行匹配调节；辅助手段包括减温水调节、烟气热量分配调节，如利用双烟气通道挡板进行调节。

然而，大型火力发电机组的锅炉具有很大的热惯性，通过燃料调节响应太慢，无法跟上调频的负荷指令要求，进行大幅度调峰时又被厚壁件的温升速率限制而不能快速增减负荷。并且给水量匹配调节精度不足，导致大幅度负荷波动时，容易出现超调或者欠调。而减温水调节等辅助调节手段一般作为微调手段或者作为快速响应负荷手段，并不能作为持续的调节方式。

在汽轮机侧则可通过进汽调节阀对蒸汽进行调节，并对水泵进行相应的流量或者压力调节。汽轮机进汽调节阀动作较快，可以快速响应负荷要求，负荷响应幅度由调节阀节流程度决定，节流越大负荷变化幅度越大。

然而在汽轮机侧进行调节的能量来自于锅炉，如果锅炉的响应速度跟不上，最终汽轮机也不能进行持续的调节。此外，进汽调节阀需要加大节流程度以得到较大的响应幅度，进一步会导致汽轮机的热力循环效率降低，从而增加运行的燃料成本。

因此，传统的调频调峰方法，不仅存在调节速度慢的问题，还会导致成本增加。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种调频调峰方法，包括以下步骤：

步骤102，当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷。

其中，第一负荷指令用于指示火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷增量，即指示火力发电机组以及燃料电池机组的总发电负荷增量。

具体地，当接收到第一负荷指令时，控制模块可以向火力发电机组发送第一负荷调整信号，以及向燃料电池机组发送第二负荷调整信号。其中，第一负荷调整信号用于指示火力发电机组的发电负荷增量；第二负荷调整信号用于指示燃料电池机组的发电负荷增量。

由于燃料电池机组具有响应快的特点，如燃料电池机组可以实现到3秒内响应，60秒内达到负荷调整目标值，当接收到第二负荷调整信号时，增加进入燃料电池机组的燃料量和空气量，燃料和空气在燃料电池机组内发生反应，使得燃料电池机组的输出功率能够按照第一负荷指令所指示的发电负荷增量的一定比例进行响应，从而实现在短时间内进行调频调峰，例如可以通过第二负荷调整信号，指示燃料电池机组按照第一负荷指令所指示的发电负荷增量的70％进行响应。

当火力发电机组接收到第一负荷调整信号时，因为其响应延时较大，所以无法在较短的时间内响应第一负荷指令，即无法在接收到第一负荷调整信号时，在短时间内实现负荷响应，导致无法在一开始增加输出功率，例如无法在前30秒内增加输出功率。当延时过后，火力发电机组开始增加发电负荷，并增加其输出功率。

在实际应用中，可选取功率容量较小的燃料电池机组作为调频调峰组件，具体地，燃料电池机组的功率容量可以远小于火力发电机组的额定容量，例如可根据电网给定的要求，选取功率容量相当于火力发电机组额定容量的1％至10％的燃料电池机组，一般可以选择功率容量为火力发电机组额定容量的1％到5％的燃料电池机组。

需要说明的是，可以采用不同燃料的燃料电池，如采用燃料为氢气、甲烷或者甲醇等的燃料电池，但是只要是燃料与空气，即空气中的氧气进行电化学反应，获得电能量并输出的装置，都应当在本申请的保护范围内。

步骤104，获取火力发电机组的输出功率，并得到第一增量。

其中，第一增量为火力发电机组根据第一负荷指令增加发电负荷前后的输出功率之差。

具体地，火力发电机组响应延时较大，无法在较短的时间内响应第一负荷指令，可以通过第一增量获知火力发电机组输出功率的变化情况，即第一增量可用于反映火力发电机组的负荷响应情况。

步骤106，获取燃料电池机组的输出功率，并得到第二增量。

其中，第二增量为燃料电池机组根据第一负荷指令增加发电负荷前后的输出功率之差。

具体地，可通过第二增量获知燃料电池机组输出功率的变化情况，即第二增量可用于反映燃料电池机组的负荷响应情况。因为燃料电池机组具有响应速度快的特点，第二增量可以通过第二负荷调整信号获取，即第二增量可以为第二负荷调整信号所指示的燃料电池机组的发电负荷增量。

步骤108，基于第一增量及第二增量，调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率。

具体地，因为第二增量可以通过第二负荷调整信号获取，通过第一增量，即可获知燃料电池机组以及火力发电机组的总输出功率。通过判断总输出功率是否满足第一负荷指令所指示的发电负荷增量，从而能够得知燃料电池机组以及火力发电机组的负荷响应情况。

当燃料电池机组的功率容量远小于火力发电机组的额定容量时，限于功率容量，燃料电池机组不能长时间地进行负荷响应。因此，在燃料电池机组以及火力发电机组的总输出功率满足第一负荷指令所指示的发电负荷增量时，需要对燃料电池机组输出功率占总输出功率的比例，以及火力发电机组输出功率占总输出功率的比例进行调整，增加火力发电机组的输出比例，同时减少燃料电池机组的输出比例。

需要说明的是，步骤104以及步骤106，并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行，可以先执行步骤104，后执行步骤106；也可以是先执行步骤106，后执行步骤104；还可以是步骤104和步骤106同时执行。

上述调频调峰方法中，通过燃料电池机组与火力发电机组协同工作，当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷，利用燃料电池机组响应快的特点，使得火力发电机组以及燃料电池机组的总输出功率能够在短时间内增加。通过第一增量以及第二增量，能够分别获知火力发电机组以及燃料电池机组负荷响应的情况，然后根据负荷响应的情况调节燃料电池机组以及火力发电机组的输出功率在总输出功率中的占比，使得燃料电池机组以及火力发电机组既能维持稳定状态，总输出功率又能与外部需求平衡。本申请利用燃料电池机组响应快的特点，通过燃料电池机组和火力发电机组并联输出电功率，以及动态调整燃料电池机组以及火力发电机组的输出功率，提高调节精度，能够满足电网调度的要求，同时也避免调频调峰系统热惯性大导致响应延时长的问题，从而提高调节速度，实现快速调频调峰。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种调频调峰方法，包括以下步骤：

步骤202，当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷。

其中，第一负荷指令用于指示火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷增量，即指示火力发电机组以及燃料电池机组的总发电负荷增量。

具体地，当接收到第一负荷指令时，向火力发电机组发送第一负荷调整信号，以及燃料电池机组发送第二负荷调整信号。其中，第一负荷调整信号用于指示火力发电机组的发电负荷增量；第二负荷调整信号用于指示燃料电池机组的发电负荷增量。

步骤204，获取火力发电机组的输出功率，并得到第一增量。

其中，第一增量为火力发电机组根据第一负荷指令增加发电负荷前后的输出功率之差。

具体地，火力发电机组响应延时较大，无法在较短的时间内响应第一负荷指令，可以通过第一增量获知火力发电机组输出功率的变化情况，即第一增量可用于反映火力发电机组的负荷响应情况。

步骤206，获取燃料电池机组的输出功率，并得到第二增量。

其中，第二增量为燃料电池机组根据第一负荷指令增加发电负荷前后的输出功率之差。

具体地，可通过第二增量获知燃料电池机组输出功率的变化情况，即第二增量可用于反映燃料电池机组的负荷响应情况。因为燃料电池机组具有响应速度快的特点，第二增量可以通过第二负荷调整信号获取，即第二增量可以为第二负荷调整信号所指示的燃料电池机组的发电负荷增量。

需要说明的是，步骤204以及步骤206，并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行，可以先执行步骤204，后执行步骤206；也可以是先执行步骤206，后执行步骤204；还可以是步骤204和步骤206同时执行。

步骤208，当第一增量及第二增量之和满足第一预设条件时，增加火力发电机组的发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷。

具体地，通过计算第一增量，即可获知燃料电池机组以及火力发电机组的总输出功率，然后判断总输出功率是否满足第一负荷指令所指示的发电负荷增量，从而得知燃料电池机组以及火力发电机组的负荷响应情况。

当燃料电池机组以及火力发电机组的总输出电量达到调度需求，增量达到100％，即燃料电池机组以及火力发电机组的总输出功率满足第一负荷指令所指示的发电负荷增量时，火力发电机组在系统惯性下继续增加输出，并相应减少燃料电池机组燃料量和空气量的输入，从而减少燃料电池机组的输出功率，同时使得火力发电机组和燃料电池机组的输出功率之和维持在指令需求值，也就是满足增量的100％。

步骤210，当第一增量满足第二预设条件时，维持火力发电机组的发电负荷，并令燃料电池机组的发电负荷减少至最低待机负荷。

其中，最低待机负荷是维持燃料电池机组为热态的最低负荷。燃料电池机组维持在最低待机负荷下运行，可以维持组件是热态的，保证燃料电池机组可以在较短时间内进行负荷响应。

当第一增量满足第一负荷指令所指示的发电负荷增量的预设比例，如满足第一负荷指令所指示的发电负荷增量的80％时，停止增加火力发电机组的发电负荷，即维持火力发电机组的发电负荷不变。同时，停止减少燃料电池机组的发电负荷，使得燃料电池机组维持在最低待机负荷下待机运行，如燃料电池机组可维持在第一负荷指令所指示的发电负荷增量的20％下运行。此时，火力发电机组与燃料电池机组为稳定状态，总输出功率与外部需求达到平衡。

在一个具体的实施例中，第一预设条件为第一增量及第二增量之和大于或者等于发电负荷增量；第二预设条件为第一增量大于或者等于预设比例与发电负荷增量的乘积。

上述调频调峰方法中，当燃料电池机组的功率容量远小于火力发电机组的额定容量时，能够对燃料电池机组输出功率占总输出功率的比例，以及火力发电机组输出功率占总输出功率的比例进行调整，避免了燃料电池机组需要长时间的进行负荷响应，从而提高了稳定性。

在一个实施例中，提供了一种调频调峰方法，还包括以下步骤：

当接收到第二负荷指令时，基于前一负荷指令，减少火力发电机组及燃料电池机组的发电负荷。

其中，第二负荷指令用于指示火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷减少量。前一负荷指令为在接收第二负荷指令的前一时刻接收到的负荷指令，如在在t为0的时刻接收到第二负荷指令，则t为-1时刻接收到的负荷指令为前一负荷指令。

具体地，当接收到第二负荷指令，减少火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷，使得火力发电机组以及燃料电池机组的总输出功率较少，从而能够使总输出功率与外部需求平衡。

需要说明的是，负荷指令可以包括但不限于第一负荷指令以及第二负荷指令，在实际应用中，负荷指令用于指示发电机组，包括火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷。当需要发电机组增加发电负荷时，可通过第一负荷指令实现发电负荷的增加；当需要发电机组减少发电负荷时，可通过第二负荷指令实现发电负荷的减少。但是发电机组发电负荷的状态并不只限于增加和减少，还可以是维持不变以及其他在实际应用中出现的各种状态。因此，负荷指令可以包括但不限于第一负荷指令以及第二负荷指令。

在一个具体的实施例中，当接收到第二负荷指令时，基于前一负荷指令，减少火力发电机组及燃料电池机组的发电负荷的步骤包括：

当前一负荷指令为第一负荷指令时，维持火力发电机组的发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷。

具体地，由于第一负荷指令用于指示火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷增量，当前一负荷指令为第一负荷指令时，表明火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷需要经历先增加后减少的过程。由于燃料电池具有响应快的特点，因而，当燃料电池机组接收到的前一负荷指令时，燃料电池已经通过增加燃料量以及空气量等方法，增加了输出功率，而火力发电机组因为其响应延时较长，所以在较短的时间内还没开始进行响应。此时，若接收到第二负荷指令，需要减少火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷，可通过停止火力发电机组增加发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷，从而减少火力发电机组以及燃料电池机组的总输出功率。

在一个具体的实施例中，当前一负荷指令为第一负荷指令时，维持火力发电机组的发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷之后还包括步骤：

当燃料电池机组的最大减负荷量小于发电负荷减少量时，减少火力发电机组的发电负荷。

其中，燃料电池机组的最大减负荷量为燃料电池机组的当前发电负荷减去最低待机负荷的差值。

具体地，若只减少燃料电池机组的输出功率不能满足第二负荷指令所指示的发电负荷减少量，可通过减少火力发电机组的发电负荷，从而使得燃料电池机组和火力发电机组的总发电负荷减少量能够满足第二负荷指令所指示的发电负荷减少量。

在一个具体的实施例中，基于前一负荷指令，减少火力发电机组及燃料电池机组的发电负荷的步骤还包括：

当前一负荷指令为第二负荷指令时，减少火力发电机组的发电负荷。

具体地，由于火力发电机组减负荷的响应延时较短，即能够在短时间内减少其发电负荷，因此，当前一负荷指令为第二负荷指令时，减少火力发电机组的发电负荷使得燃料电池机组和火力发电机组的总发电负荷减少量能够满足第二负荷指令所指示的发电负荷减少量，并使燃料电池机组维持最低待机负荷。

上述调频调峰方法中，基于前一负荷指令减少火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷，通过采用不同的发电负荷减少策略，从而能够灵活地进行调频调峰。

下面通过一个具体的实施例来说明，如图3所示，提供了一种调频调峰方法，包括以下步骤：

步骤302，判断接收的指令是否为第一负荷指令。

步骤304，若接收的指令为第一负荷指令，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷。

步骤306，获取火力发电机组的输出功率，并得到第一增量。

步骤308，获取燃料电池机组的输出功率，并得到第二增量。

步骤310，当第一增量及第二增量之和满足第一预设条件时，增加火力发电机组的发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷。

步骤312，当第一增量满足第二预设条件时，维持火力发电机组的发电负荷，并令燃料电池机组的发电负荷减少至最低待机负荷。

步骤314，当接收到第二负荷指令时，获取前一负荷指令。

步骤316，当前一负荷指令为第一负荷指令时，维持火力发电机组的发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷。

步骤318，当燃料电池机组的最大减负荷量小于发电负荷减少量时，减少火力发电机组的发电负荷。

步骤320，当前一负荷指令为第二负荷指令时，减少火力发电机组的发电负荷。

具体地，当接收到第一负荷指令，即需要加大出力时，利用燃料电池机组响应快的特点，先增加燃料量和空气量，使燃料电池机组的输出功率可以按照第一负荷指令所指示的发电负荷增量的一定比例，例如达到需求增量的70％，进行响应。同时负荷指令也发送给火力发电机组，即向火力发电机组发送第一负荷调整信号，由于火力发电机组响应有延时，一开始并不能增加输出，延时过后火力发电机组输出电能增加，通过计量火力发电机组增加的电量，判断火力发电机组输出的电量和燃料电池机组输出的电量是否达到调度需求，即判断火力发电机组以及燃料电池机组的总发电负荷增量是否达到第一负荷指令所指示的发电负荷增量的100％。并且火力发电机组在系统惯性下继续增加输出，此时相应减少进入燃料电池机组的燃料量和空气量，使火力发电机组以及燃料电池机组的总发电负荷增量维持在第一负荷指令所指示的发电负荷增量的100％。

在第一增量接近指令需求的一定范围，例如第一负荷指令所指示的发电负荷增量的80％时，发出指令停止火力发电机组继续增加负荷，使得火力发电机组出力达到新的稳定状态。此时燃料电池机组不再减小出力，并维持在一定的低负荷下待机运行，例如可维持在第一负荷指令所指示的发电负荷增量的20％下待机运行。整套机组达到新的稳定状态，出力与外部需求达到平衡。

当接收到第二负荷指令，需要减少出力时，由于火力发电机组减负荷动作相对较快，因此只发送指令给火力发电机组，使得燃料电池机组保持最低待机负荷不变。

当负荷指令快速变化，发电负荷需要先增后减时，接收到第一负荷指令时，燃料电池机组已经开始响应，但火力发电机组还没响应，突然接收到第二负荷指令时，此时使火力发电机组停止增加出力，并令燃料电池机组减负荷。如果需要降低的负荷量大于燃料电池机组的最大减负荷量，还要减少火力发电机组的发电负荷。

当负荷指令快速变化为先减后增，即先接收到第二负荷指令，然后接收到第一负荷指令时，先只发送指令给火力发电机组使得燃料电池机组保持最低待机负荷不变。当负荷指令由减变增时，按上述增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷方法执行。

应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种调频调峰装置，包括：发电负荷增加模块、第一增量确定模块、第二增量确定模块和调整模块，其中：

发电负荷增加模块410，用于当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷；负荷指令用于指示调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率；

第一增量确定模块420，用于获取火力发电机组的输出功率，并得到第一增量；第一增量为火力发电机组增加发电负荷前后的输出功率之差；

第二增量确定模块430，用于获取燃料电池机组的输出功率，并得到第二增量；第二增量为燃料电池机组增加发电负荷前后的输出功率之差；

调整模块440，用于基于第一增量及第二增量，调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率。

在一个具体的实施例中，调整模块包括第一调节单元以及第二调节单元；

第一调节单元，用于当第一增量及第二增量之和满足第一预设条件时，增加火力发电机组的发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷。

第二调节单元，当第一增量满足第二预设条件时，维持火力发电机组的发电负荷，并令燃料电池机组的发电负荷减少至最低待机负荷。

其中，最低待机负荷是维持燃料电池机组为热态的最低负荷；第一预设条件为第一增量及第二增量之和大于或者等于发电负荷增量；第二预设条件为第一增量大于或者等于预设比例与发电负荷增量的乘积。

在一个实施例中，提供了一种调频调峰装置，包括：发电负荷增加模块、第一增量确定模块、第二增量确定模块、调整模块以及发电负荷减少模块；

发电负荷增加模块，用于当接收到第一负荷指令时，增加火力发电机组以及燃料电池机组的发电负荷；负荷指令用于指示调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率；

第一增量确定模块，用于获取火力发电机组的输出功率，并得到第一增量；第一增量为火力发电机组增加发电负荷前后的输出功率之差；

第二增量确定模块，用于获取燃料电池机组的输出功率，并得到第二增量；第二增量为燃料电池机组增加发电负荷前后的输出功率之差；

调整模块，用于基于第一增量及第二增量，调整火力发电机组以及燃料电池机组的输出功率。

发电负荷减少模块，用于当前一负荷指令为第一负荷指令时，维持火力发电机组的发电负荷，并减少燃料电池机组的发电负荷。

关于调频调峰装置的具体限定可以参见上文中对于调频调峰方法的限定，在此不再赘述。上述调频调峰装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种调频调峰系统，包括发电机组以及控制模块50；发电机组包括火力发电机组60以及燃料电池机组70；

控制模块50分别连接火力发电机组60以及燃料电池机组70；火力发电机组50连接燃料电池机组70；

具体地，控制模块可用于执行上述调频调峰方法各实施例的步骤。火力发电机组可以包括火力发电设备、主体外输电力线路以及配套的辅助设备与附属系统，这些设备与系统的选型并不影响本申请所述的调频调峰系统的功能。

需要说明的是，控制模块是实现指导性的逻辑思路和运算方式的设备，物理层面上可以配置包括计算机或可编程控制器、软件、测量元件、信号转换与传输线路、执行元件及其动力电源等。

在一个具体的实施例中，如图6所示，燃料电池机组70包括燃料电池模块710、水换热器720以及逆变器730；

燃料电池模块710分别连接水换热器720、逆变器730以及控制模块50；

水换热器720及逆变器730均与火力发电机组60连接。

具体地，燃料电池机组还可以包括反应尾气排放管道以及辅助外输电力线路。辅助外输电力线路可通过并联方式接入主体外输电力线路，以实现同时向外输出电量。

在一个具体的实施例中，燃料电池模块710包括燃料电池740以及阀门单元；

阀门单元分别连接燃料电池740以及控制模块50；

燃料电池分别连接逆变器730以及水换热器720；

阀门单元用于基于控制模块50发送的负荷调整信号，调整进入燃料电池740的燃料量。

具体地，燃料电池模块包括燃料电池以及阀门单元，其中，阀门单元可以包括调节阀门以及供应管道，具体而言，可以包括燃料供应管道、燃料调节阀门、空气供应管道及空气调节阀门。

在一个具体的实施例中，还可以包括电解水模块80；

电解水模块80分别连接燃料电池机组70以及火力发电机组60。

具体地，电解水模块可以包括电力接入线路、整流器、电解反应器、燃料储罐、氧气储罐。燃料储罐和氧气储罐的储存容量可以为能满足燃料电池机组以最大出力连续运行5分钟到15分钟，具体储存容量可以取决于电网对电厂的要求，最大可不需要超过燃料电池机组以最大出力连续运行60分钟所消耗的燃料量和氧气量。

电解水需要的电能从主体外输电力线路上引出，通过整流器把交流电转化为直流电，在电解反应器内分别制取氢气和氧气。当电解水模块生成燃料量的速度大于燃料的消耗量时，可将制备好的氢气和氧气分别储存在燃料储罐及氧气储罐中备用。

另外，火力发电机组可以包括火力发电设备、主体外输电力线路以及配套的辅助设备与附属系统。燃料电池模块可包括燃料供应管道、燃料调节阀门、空气供应管道、空气调节阀门、燃料电池、反应尾气排放管道、逆变器以及辅助外输电力线路。辅助外输电力线路通过并联方式接入主体外输电力线路，以实现同时向外输出电量。燃料电池机组生成的气体产物，可通过排汽管道排出，所含热量通过水换热器回收到火力发电机组，也可以把冷凝后的产物(即纯水)作为电解水的补充水，即在水换热器中，气态水凝结为液态，作为电解水的补充水循环利用，燃料电池反应后的剩余热量通过换热器回收到锅炉，能够降低调频调峰的成本。

在一个具体的实施例中，还可包括蓄能模块。

蓄能模块分别连接火力发电机组60以及燃料电池机组70。

蓄能模块可以为蓄电池或者蓄热容器。

上述调频调峰系统中，通过燃料电池机组与火力发电机组耦合为一体协同运行，利用燃料电池的快速响应特点，能够实现到3秒内响应，60秒内达到负荷调整目标值，从而能够实现对燃料电池机组与火力发电机组的总输出负荷进行调节，进而满足电网对发电机组的调频调峰要求。此外，还可实现水资源的循环利用，降低调频调峰的成本。

下面通过一个具体的例子来说明本实施例，如图7所示，提供了一种调频调峰系统，包括发电机组、控制模块50以及电解水模块80；发电机组包括火力发电机组60以及燃料电池机组70；

控制模块50分别连接火力发电机组60、燃料电池机组70以及电解水模块80；

燃料电池机组70分别连接火力发电机组60以及电解水模块80；

控制模块50用于实现上述停车场定位方法各实施例的步骤。

其中，火力发电机组60可以是燃煤机组，包括锅炉610、汽轮机620、发电机630以及主体外输电力线路640，燃煤机组还包括配套的辅助设备与附属系统，这些设备与系统的选型不影响主体功能。

燃料电池机组70可包括水换热器720、逆变器730、燃料电池740、空气供应管道、空气调节阀门750、燃料供应管道、燃料调节阀门760、辅助外输电力线路770以及反应尾气排放管道780。

电解水模块80可以包括电力接入线路810、整流器820、电解反应器830、燃料储罐以及氧气储罐840。燃料储罐和氧气储罐840的储存容量可以为能满足燃料电池机组70以最大出力连续运行5分钟到15分钟，具体储存容量可以取决于电网对电厂的要求，最大可不需要超过燃料电池机组70以最大出力连续运行60分钟所消耗的燃料量和氧气量。

具体地，辅助外输电力线路通过并联方式接入主体外输电力线路，以实现同时向外输出电量。燃料电池机组生成的气体产物，可通过排汽管道排出，所含热量通过水换热器回收到火力发电机组，也可以把冷凝后的产物(即纯水)作为电解水的补充水。辅助外输电力线路通过并联方式接入主体外输电力线路，以实现同时向外输出电量。燃料电池机组生成的气体产物，可通过排汽管道排出，所含热量通过水换热器回收到火力发电机组，也可以把冷凝后的产物(即纯水)作为电解水的补充水。

在实际应用中，可选取功率容量较小的燃料电池机组作为调频调峰组件，具体的，燃料电池机组的功率容量可以远小于火力发电机组的额定容量，例如可根据电网给定的要求，选取功率容量相当于火力发电机组额定容量的1％至10％的燃料电池机组，一般可以选择功率容量为火力发电机组额定容量的1％到5％的燃料燃料电池机组。

需要说明的是，控制模块是实现指导性的逻辑思路和运算方式的设备，物理层面上可以配置包括计算机或可编程控制器、软件、测量元件、信号转换与传输线路、执行元件及其动力电源等。

上述调频调峰系统，一方面，可利用火力发电机组富裕的发电能力，在发电负荷较低期间电解水制取氢气和氧气，并以此作为燃料电池的反应原料，避免增加额外的燃料采购。另一方面，燃料电池采用氢气做燃料，没有污染物排放，避免危害环境。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储第一增量以及第二增量数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种调频调峰方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述调频调峰方法各实施例的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。