1.本发明涉及电能优化技术领域，具体涉及光伏电能与厂用电互补用作制氢设备动力电源的方法。
背景技术：
2.随着能源问题的日益严峻，抓手落后淘汰产能，推行落后煤电“强制关停”，以及煤电企业“多能互补”的发展新模式，将传统的高污染、高能耗的发电模式逐渐淘汰已是必然趋势。
3.而探索构建风电、光伏、储能、火能“网源荷储”的高度融合，通过创新模式、优化整合电源侧、电网侧、负荷侧资源必将成为新的适应高比例消纳新能源的新型电力系统。其中，光伏电能是极易获得的，且受环境制约较小的一种绿色能源，可以引入光伏电能与厂用电系统互为补偿用作高能耗的制氢设备动力电源。
4.本发明主要阐述了光伏电能是怎样与发电厂厂用电进行相互自动切换，以用作制氢设备制取氢气的动力电源，从而达到节能降耗减排，并实现碳中和目标。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供光伏电能与厂用电互补用作制氢设备动力电源的方法，以解决光伏电能是怎样与发电厂厂用电进行相互自动切换的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：光伏电能与厂用电互补用作制氢设备动力电源的方法，包括以下步骤：步骤一、构建光伏阵列，将光能转换为电能，并通过光伏电网系统输出；其中，所述光伏阵列的规模及发电能力需要依据对应的制氢设备能耗及辅助生产设备能耗的实际负荷来设计；步骤二、将所述光伏电网系统和厂电电网系统共同接入电源电路自动切换装置的输入端，所述电源电路自动切换装置的输出端与制氢设备和储能设备电性连接，构成互补电路；其中，所述电源电路自动切换装置包括检测控制装置、主切换器和四个接线端，所述四个接线端分别与光伏电网系统、厂电电网系统、制氢设备和储能设备电性连接；步骤三、所述光伏电网系统在达到制氢设备的用电系统要求时，通过电源电路自动切换装置自动将负荷切换到光伏电网系统，由光伏电网系统向制氢设备直接供电；其中，当所述光伏电网系统的供电电压低于制氢设备的用电系统要求时，通过电源电路自动切换装置将负荷切换由厂电电网系统直接供电；在所述厂电电网系统给制氢设备直接供电时，所述电源电路自动切换装置将光伏电网系统与储能设备电连接，用于将电能存储至储能设备中。
7.进一步的，所述放置室内部设有抽屉，所述抽屉的底面对称设有过孔，且过孔与放置室内侧底面的弹性顶推块配合，用于使堆放整齐的试卷与辊轴充分接触。
8.进一步的，步骤一中，所述光伏阵列包括光伏方阵、防雷汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、svg无功补偿系统、升压系统、高压保护系统、直流系统、计量接入系统、监控通讯系统、防雷保护系统、照明系统、消防系统、暖通系统、给排水系统和安保系统。
9.进一步的，步骤一中，所述光伏阵列包括采用光伏建筑一体化技术布置的光伏多硅太阳电池组件以及设置在空余场地、铁路沿线空地和路基上的多晶硅太阳电池组件，所述多晶硅太阳电池组件的峰值功率为250wp。
10.进一步的，所述检测控制装置还包括逻辑锁定模块以及分别与其连接的电网故障检测模块、第一光伏控制模块和第二光伏控制模块；所述电网故障检测模块分别与光伏电网系统和厂电电网系统端连接，用于检测光伏电网系统和厂电电网系统是否故障，并将故障信号和恢复信号传递到逻辑锁定模块；所述第一光伏控制模块与储能设备端连接，用于在主切换器将并网光伏电网系统切换到离网光伏电网系统的过程中，检测储能设备供电的稳定性并计算储能设备与用户负载连接的持续时间；所述第二光伏控制模块分别与光伏电网系统和厂电电网系统端连接，用于在主切换器将离网光伏电网系统切换到并网光伏电网系统的过程中，检测光伏电网系统和厂电电网系统的稳定性并计算光伏电网系统和厂电电网系统与用户负载连接的持续时间；所述逻辑锁定模块与主切换器连接，根据电网故障检测模块、第一光伏控制模块和第二光伏控制模块的检测信息，控制主切换器完成并网光伏电网系统和离网光伏电网系统之间的切换。
11.进一步的，步骤二中，所述电源电路自动切换装置还包括第一判断装置，所述厂电电网系统与第一判断装置耦接，用于检测厂电电网系统的供电情况并输出第一判断信号；所述光伏电网系统耦接于第一判断装置上，用以接收第一判断信号，并响应于第一判断信号以实现不间断供电。
12.进一步的，还包括第一延时电路，所述第一延时电路耦接于第一判断装置上，用以接收第一判断信号，并响应于第一判断信号以延时断开厂电电网系统。
13.进一步的，还包括第二延时电路，所述第二延时电路设置于第一延时电路和光伏电网系统之间，用以接收第一延时信号，并响应于第一延时信号以延时断开光伏电网系统。
14.进一步的，还包括第二判断装置和启闭装置，所述第二判断装置耦接于储能设备，用于检测光伏电网系统的输出电压；所述启闭装置同时耦接于第一判断装置和第二判断装置，用于分别接收第一判断信号和第二判断信号并输出启闭信号至厂电电网系统，以实现厂电电网系统的启闭；且当第二判断装置判断光伏电网系统处于启动状态且第一判断装置判断厂电电网系统继续供电，则延时关闭光伏电网系统，同时开启厂电电网系统。
15.进一步的，还包括第三延时电路，所述第三延时电路耦接于启闭装置上，用于接收启闭信号并延时输出启闭信号至光伏电网系统以延时关闭光伏电网系统。
16.进一步的，还包括第四延时电路，所述第四延时电路耦接于启闭装置上，用于接收启闭信号并延时输出启闭信号至厂电电网系统；优选的，所述第四延时电路的延时时间大于第三延时电路的延时时间。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，将绿色的光伏电能和传统电能不间断切换，稳定供给制氢设备的动力电源，从而降低传统的太阳能光伏电解水制氢的对传统高能耗、高污染能源消耗，从而达到节能降耗减排的目的。
具体实施方式
18.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本发明提供技术方案：光伏电能与厂用电互补用作制氢设备动力电源的方法，包括以下步骤：步骤一、构建光伏阵列，将光能转换为电能，并通过光伏电网系统输出；其中，所述光伏阵列的规模及发电能力需要依据对应的制氢设备能耗及辅助生产设备能耗的实际负荷来设计；步骤二、将所述光伏电网系统和厂电电网系统共同接入电源电路自动切换装置的输入端，所述电源电路自动切换装置的输出端与制氢设备和储能设备电性连接，构成互补电路；其中，所述电源电路自动切换装置包括检测控制装置、主切换器和四个接线端，所述四个接线端分别与光伏电网系统、厂电电网系统、制氢设备和储能设备电性连接；步骤三、所述光伏电网系统在达到制氢设备的用电系统要求时，通过电源电路自动切换装置自动将负荷切换到光伏电网系统，由光伏电网系统向制氢设备直接供电；其中，当所述光伏电网系统的供电电压低于制氢设备的用电系统要求时，通过电源电路自动切换装置将负荷切换由厂电电网系统直接供电；在所述厂电电网系统给制氢设备直接供电时，所述电源电路自动切换装置将光伏电网系统与储能设备电连接，用于将电能存储至储能设备中。
20.将绿色的光伏电能和传统电能不间断切换，稳定供给制氢设备的动力电源，从而降低传统的太阳能光伏电解水制氢的对传统高能耗、高污染能源消耗，从而达到节能降耗减排的目的。
21.为了便于理解本发明的技术方案，通过下面的实施例详细说明。
22.实施例一：光伏电能与厂用电互补用作制氢设备动力电源的方法，包括以下步骤：步骤一、构建光伏阵列，将光能转换为电能，并通过光伏电网系统输出；其中，所述光伏阵列的规模及发电能力需要依据对应的制氢设备能耗及辅助生产设备能耗的实际负荷来设计；所述光伏阵列包括光伏方阵、防雷汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、svg无功补偿系统、升压系统、高压保护系统、直流系统、计量接入系统、监控通讯系统、防雷保护系统、照明系统、消防系统、暖通系统、给排水系统和安保系统；所述光伏阵列包括采用光伏建筑一体化技术布置的光伏多硅太阳电池组件以及设置在空余场地、铁路沿线空地和路基上的多晶硅太阳电池组件，所述多晶硅太阳电池组
件的峰值功率为250wp；步骤二、将所述光伏电网系统和厂电电网系统共同接入电源电路自动切换装置的输入端，所述电源电路自动切换装置的输出端与制氢设备和储能设备电性连接，构成互补电路；其中，所述电源电路自动切换装置包括检测控制装置、主切换器和四个接线端，所述四个接线端分别与光伏电网系统、厂电电网系统、制氢设备和储能设备电性连接；步骤三、所述光伏电网系统在达到制氢设备的用电系统要求时，通过电源电路自动切换装置自动将负荷切换到光伏电网系统，由光伏电网系统向制氢设备直接供电；其中，当所述光伏电网系统的供电电压低于制氢设备的用电系统要求时，通过电源电路自动切换装置将负荷切换由厂电电网系统直接供电；在所述厂电电网系统给制氢设备直接供电时，所述电源电路自动切换装置将光伏电网系统与储能设备电连接，用于将电能存储至储能设备中。
23.其中，所述检测控制装置还包括逻辑锁定模块以及分别与其连接的电网故障检测模块、第一光伏控制模块和第二光伏控制模块；所述电网故障检测模块分别与光伏电网系统和厂电电网系统端连接，用于检测光伏电网系统和厂电电网系统是否故障，并将故障信号和恢复信号传递到逻辑锁定模块；所述第一光伏控制模块与储能设备端连接，用于在主切换器将并网光伏电网系统切换到离网光伏电网系统的过程中，检测储能设备供电的稳定性并计算储能设备与用户负载连接的持续时间；所述第二光伏控制模块分别与光伏电网系统和厂电电网系统端连接，用于在主切换器将离网光伏电网系统切换到并网光伏电网系统的过程中，检测光伏电网系统和厂电电网系统的稳定性并计算光伏电网系统和厂电电网系统与用户负载连接的持续时间；所述逻辑锁定模块与主切换器连接，根据电网故障检测模块、第一光伏控制模块和第二光伏控制模块的检测信息，控制主切换器完成并网光伏电网系统和离网光伏电网系统之间的切换。
24.采用bipv布置方式，将建筑与光伏多硅太阳电池组件结合，减少空间的占用，同时利用可利用的额外空间布置光伏多硅太阳电池组件，使得光伏阵列的构建满足制氢生产的实际负荷。
25.防雷汇流箱与光伏多硅太阳电池组件就近安装在适当位置；直流配电柜、并网逆变器安装在直流配电室内；交流配电柜、svg无功补偿系统安装在交流配电室内；升压系统安装在高压室内；高压保护系统、直流系统、计量接入系统、监控通讯系统、防雷保护系统、照明系统安装在继电保护室内；消防系统、暖通系统、给排水系统、安保系统安装在监控室内；一次设备和机械设备安装在各个适当位置。
26.厂电电网系统通常采用6kv，光伏电网系统与厂电电网系统的连接方式为：光伏方阵
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防雷汇流箱
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直流配电柜
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并网逆变器
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交流配电柜
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6kv变压器升压
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6kv不间断自动切换系统
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6kv厂用电配电系统。
27.光伏电网系统与厂电电网系统的切换方式为：当光伏电网系统符合制氢设备用电要求时，光伏电能经6kv电源电路自动切换装置的光伏电能侧的6kv断路器自动合闸，厂电电网系统侧的6kv断路器延时断开，当光伏电
网系统侧的6kv断路器并网正常后，厂电电网系统侧的6kv断路器解锁断开。
28.同理，当光伏电网系统不符合制氢设备用电要求时，厂电电网系统侧的6kv断路器经6kv电源电路自动切换装置自动合闸，光伏电网系统侧的6kv断路器延时断开，当厂电电网系统侧的6kv断路器并网正常后，光伏电网系统侧的6kv断路器解锁断开。
29.通过光伏电能与发电厂厂用电不间断相互自动切换，一方面减少人为参与带来的误操作及人工成本的投入；另一方面实现了太阳能光伏电解水制氢的节能降耗减排。
30.实施例二：按照实施例一的方法，不同的是电源电路自动切换装置的切换方式不同：步骤二中，所述电源电路自动切换装置还包括第一判断装置，所述厂电电网系统与第一判断装置耦接，用于检测厂电电网系统的供电情况并输出第一判断信号；所述光伏电网系统耦接于第一判断装置上，用以接收第一判断信号，并响应于第一判断信号以实现不间断供电。
31.还包括第一延时电路，所述第一延时电路耦接于第一判断装置上，用以接收第一判断信号，并响应于第一判断信号以延时断开厂电电网系统。
32.还包括第二延时电路，所述第二延时电路设置于第一延时电路和光伏电网系统之间，用以接收第一延时信号，并响应于第一延时信号以延时断开光伏电网系统。
33.还包括第二判断装置和启闭装置，所述第二判断装置耦接于储能设备，用于检测光伏电网系统的输出电压；所述启闭装置同时耦接于第一判断装置和第二判断装置，用于分别接收第一判断信号和第二判断信号并输出启闭信号至厂电电网系统，以实现厂电电网系统的启闭；且当第二判断装置判断光伏电网系统处于启动状态且第一判断装置判断厂电电网系统继续供电，则延时关闭光伏电网系统，同时开启厂电电网系统。
34.还包括第三延时电路，所述第三延时电路耦接于启闭装置上，用于接收启闭信号并延时输出启闭信号至光伏电网系统以延时关闭光伏电网系统。
35.还包括第四延时电路，所述第四延时电路耦接于启闭装置上，用于接收启闭信号并延时输出启闭信号至厂电电网系统；所述第四延时电路的延时时间大于第三延时电路的延时时间。
36.通过对光伏电网系统和厂电电网系统的输出信号进行及时准确的检测和判断，再依据信号进行延时启闭，实现并网和离网，从而实现光伏电网系统和厂电电网系统的自动稳定切换。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围包括所附权利要求及其等同物。