歡迎聯(lián)系我

有什么可以幫您？在線咨詢

安科瑞在電解水制氫系統(tǒng)整流工作中二次設備優(yōu)化策略

來源：安科瑞電氣股份有限公司 2026年07月27日 14:14

電解水制氫依托風電、光伏等可再生能源發(fā)電制取零碳排放綠氫，是化石能源制氫最核心的低碳替代路線，既是新型電力系統(tǒng)消納新能源的關(guān)鍵儲能載體，也是工業(yè)、交通、化工深度脫碳的剛需路徑。風電光伏具有間歇性、波動性，大量新能源基地存在發(fā)電富余無法并網(wǎng)。電解水把多余電能轉(zhuǎn)化為氫能儲存，實現(xiàn)電能→氫能→再發(fā)電/工業(yè)利用長時儲能，大幅提升風光利用率，是遠距離新能源消納方案之一。

一、制氫工藝分類及電氣原理

電解制氫工藝主要有ALK堿性電解、PEM質(zhì)子交換膜、SOEC固體氧化物高溫電解、AEM 陰離子交換膜等幾種路線，其中ALK堿性電解為目前市場主流，占比超80%,本文以電解水制氫站為核心講解電解水制氫整流原理及電氣二次設備選型。

安科瑞在電解水制氫系統(tǒng)整流工作中二次設備優(yōu)化策略

圖1 堿性電解制氫電氣示意圖

這是一套光伏自發(fā)自用+電網(wǎng)備用供電的堿性電解水制氫全系統(tǒng)原理圖，整體分為10kV高壓配電系統(tǒng)、24脈波移相整流直流供電系統(tǒng)、電解制氫工藝系統(tǒng)、0.4kV輔機配電系統(tǒng)四大板塊。

· 優(yōu)先使用光伏綠電，經(jīng)24脈整流變成直流電驅(qū)動電解槽制綠氫；

· 光照不足時，市政10kV電網(wǎng)補足電量，保證制氫連續(xù)；

· 高低壓兩級無功補償配合24脈整流，解決大功率整流諧波和直流紋波難題；

· 全套水、冷、氣、儲配套設備由0.4kV統(tǒng)一供電，形成完整可連續(xù)運行的光伏綠氫站。

二、二次設備選型

1.10kV變配電部分

依據(jù)NB/T10447-2020《整流變壓器組保護裝置通用技術(shù)要求》及相關(guān)電力變壓器繼電保護標準，結(jié)合10kV雙移相變壓器構(gòu)成24脈整流、光伏+電網(wǎng)雙電源供電、堿性電解水制氫工況，分為電氣電量主保護、電氣后備保護、非電量保護、整流閥側(cè)專項保護、系統(tǒng)聯(lián)動保護五大類。兩臺移相整流變獨立配置全套保護，配合整流橋、直流母線形成全鏈路防護。

安科瑞在電解水制氫系統(tǒng)整流工作中二次設備優(yōu)化策略

圖2 電解制氫10kV電氣部分保護配置

10kV部分配置清單如下表

名稱	圖片	型號	功能	應用
進線保護監(jiān)測		AM5SE-F	具有帶方向元件的三段式過流保護，重合閘，過負荷告警、跳閘，過電壓告警、跳閘等功能對線路進行保護	10kV進線
進線保護監(jiān)測		APView500	實時監(jiān)測兩路三相回路電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波、電壓暫升/暫降/短時中斷、電壓電流瞬態(tài)監(jiān)測等電能質(zhì)量，記錄各類電能質(zhì)量事件，記錄事件發(fā)生前后的波形，輔助用戶分析電能質(zhì)量，滿足電能質(zhì)量監(jiān)測	10kV進線
變壓器保護		AM5SE-T	具有帶方向元件的三段式過流保護，兩段零序過流保護，過負荷保護，具備非電量保護，如高溫超溫保護，瓦斯保護等保護功能	進線柜
PT測控		AM5SE-UB	監(jiān)測母線三相/線電壓、零序電壓，并具備過壓/欠壓/零序過壓告警	PT柜
電容器保護		AM5SE-C	三段式過流保護，過/欠電壓保護、不平衡電流/電壓保護、零序過流保護等功能	10kV電容器、電抗器
弧光保護		ARB6	適用于開關(guān)柜弧光信號和電流信號的采集，并控制進線、母聯(lián)或母線上所有開關(guān)柜分閘	10kV母線
三側(cè)差動保護		AM5SE-D3	整流變?nèi)齻?cè)差動保護，具備比率制動、二/五次諧波制動，區(qū)內(nèi)相間短路、繞組匝間短路、引線短路瞬時跳閘	整流變保護測控
網(wǎng)側(cè)、閥側(cè)后備保護		AM5SE-TB	三側(cè)均配置三段相間過流，兩段零序過流，兩段間隙過流保護、復合電壓閉鎖、兩段零序過壓保護，斷路器控制
非電量保護		AM5SE-FD	重瓦斯、輕瓦斯、超溫、過溫、壓力釋放保護和告警
測控裝置		AM5SE-K	遙測、遙信、遙控

2.10kV光伏并網(wǎng)部分

分布式光伏采用10kV并網(wǎng)，自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)。并網(wǎng)合規(guī)是光伏電站投運的前提，電能質(zhì)量設計直接決定電站能否長期穩(wěn)定并網(wǎng)、避免電網(wǎng)考核。10kV進線處配置防逆流保護，升壓箱變配置箱變保護測控裝置，并網(wǎng)柜配置防孤島保護、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置和電能計量儀表，安科瑞同時提供Acrel-1000DP光伏監(jiān)控系統(tǒng)，幫助項目對接電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，安全合規(guī)并網(wǎng)。

安科瑞在電解水制氫系統(tǒng)整流工作中二次設備優(yōu)化策略

圖3 分布式光伏保護配置

名稱	圖片	型號	功能	應用
防孤島保護		AM5SE-IS	保護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，電網(wǎng)停電時能迅速切斷進線斷路器，防止孤島模式向電網(wǎng)反送電，保障電力設備和人員的安全。	光伏并網(wǎng)柜
防逆流保護		AM5SE-IS	當光伏電站禁止向電網(wǎng)返送電能的場景下安裝在進線柜，監(jiān)測到逆功率越限可依次斷開光伏并網(wǎng)柜，有效防止電能返送電網(wǎng)。	進線柜
主從防逆流裝置		AM6-PVM AM6-PVS	適用于進線柜和并網(wǎng)柜距離較遠的防逆流場景，分為防逆流主機和從機，主機安裝在進線柜檢測逆功率，通過光纖和從機通信，從機安裝在并網(wǎng)點，接收主機命令合分光伏并網(wǎng)斷路器實現(xiàn)防逆流。	進線柜、并網(wǎng)柜
電能質(zhì)量監(jiān)測裝置		APView500PV	實時監(jiān)測一路三相路電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波、電壓暫升/暫降/短時中斷、電壓電流瞬態(tài)監(jiān)測等電能質(zhì)量	光伏并網(wǎng)柜
三合一箱變測控裝置		AM6-PWC	集變壓器差動保護/過流保護/溫度等非電量保護、變壓器溫度測量/4-20mA變送輸出等測控功能、通訊管理機功能、交換機功能于一體。	升壓箱變

3.0.4kV保護測控

0.4kV部分主要包含0.4kV水泵、電機、線路保護，如補水泵、配堿泵、冷卻水供/回水泵、冷凍水供/回水泵、壓縮機等。

安科瑞在電解水制氫系統(tǒng)整流工作中二次設備優(yōu)化策略

圖4 0.4kV部分保護配置

名稱	圖片	型號	功能	應用
電動機測控裝置		ARD3M	適用于額定電壓至 660V 的低壓電動機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。（過流、欠流）、電壓的（過壓、欠壓）及斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時、繞組老化予以報警或保護控制。	低壓電動機保護控制
抗晃電裝置		ARD-KHD	電壓短暫失壓時防止接觸器脫扣，電壓恢復后不間斷運行，避免系統(tǒng)受到?jīng)_擊。	抗晃電
線路保護		ALP500	三段過電流保護，反時限過流保護，零序過流保護，功率保護等等，具備三相電氣參數(shù)測量，狀態(tài)采集和開關(guān)控制等功能。	0.4kV重要饋線
無功補償控制器		ARC	根據(jù)目標功率因數(shù)投切電容器實現(xiàn)無功補償	無功補償控制

4. 直流絕緣監(jiān)測

電解槽工作在直流低壓、大電流工況下，堿液導電，潮濕、漏堿極易造成直流對地漏電，氫氣易燃易爆，絕緣監(jiān)測是電解槽標配安全保護。

名稱	圖片	型號	功能	應用
直流絕緣監(jiān)測		AIM-D100-TH	監(jiān)測DC100-1000V直流系統(tǒng)絕緣狀況	安裝于電解槽正負極

5. 交直流計量

交直流回路配置多功能計量電表，包括10kV、0.4kV、直流回路，通過多功能電表計量發(fā)/用電量，部分回路需要監(jiān)測諧波畸變率、直流紋波系數(shù)等電能質(zhì)量參數(shù)。

名稱	圖片	型號	功能	應用
智能儀表		APM500	具有全電量測量，諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計、分時電能統(tǒng)計，開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出。	主要用于高低壓電能監(jiān)測和電能管理
智能儀表		AEM96	具有全電量測量，諧波畸變率、分時電能統(tǒng)計，開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出。	主要用于電能計量和監(jiān)測
多功能計量儀表		ADL400	三相電流、電壓、分時電能，復費率設置，適用多個時段費率，內(nèi)置分斷開關(guān)，可分斷80A以內(nèi)三相電流。	饋線柜
多功能計量儀表		DTSD352		饋線柜
多功能儀表		ADW300	主要用于計量三相電氣參數(shù)，采集狀態(tài)量并控制斷路器，可靈活安裝于配電箱內(nèi)，自帶開口式互感器，可實現(xiàn)不停電安裝，具備RS485、4G、LoRaWan無線通信功能，適用于改造安裝。	進/饋線
直流電能表		DJSF1352	可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等，配套霍爾傳感器(可選)。	直流計量
直流電能表		DJSF1352-RN	可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等，配套霍爾傳感器(可選)。	直流計量
霍爾傳感器		AHKC-KA AHKC-HB	測量DC0~(500-20000)A電流，輸出DC5V/4V或DC4-20mA,工作電源DC±12V/±15V或12/24V。	直流大電流監(jiān)測

6. 防爆區(qū)域本安信號隔離

由于氫氣易燃易爆，在制氫的控制過程中，防爆區(qū)域內(nèi)需要本安信號隔離，隔離式安全柵很有必要。

名稱	圖片	型號	功能	應用
隔離式安全柵		BM200	采用了限壓、限流、隔離等措施，防止危險能量從本安端子進入危險現(xiàn)場，提高系統(tǒng)的本安防爆性能，增加了系統(tǒng)的抗干擾能力。輸入4-20mA、0-5V、PT100/0-10kΩ等信號，輸出4-20mA、0-5V等信號。	模擬量信號安全隔離
信號隔離器		BM100	對電流、電壓等電量參數(shù)或溫度、電阻等非電量參數(shù)進行快速精確測量，經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換成標準的模擬信號輸出。既可以直接與指針表、數(shù)顯表相接，也可以與自控儀表（如PLC）、各種A/D轉(zhuǎn)換器以及計算機系統(tǒng)等設備配接。	信號轉(zhuǎn)換隔離

三、制氫站能源管理

Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)能夠?qū)?/span>制氫站源（市電、分布式光伏、風機）、網(wǎng)（內(nèi)部配電網(wǎng)）、荷（電解槽及輔助設備）、儲能系統(tǒng)等負荷進行實時監(jiān)測和優(yōu)化控制，保護制氫站電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全，實現(xiàn)不同目標下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動，增加多策略控制下系統(tǒng)的靈活控制，促進新能源消納、合理削峰填谷，減少電網(wǎng)建設投資，提升電網(wǎng)運行安全，降低運行成本。同時為制氫站提供交直流電氣、環(huán)境等異常告警和控制，保障制氫站穩(wěn)定運行。

安科瑞在電解水制氫系統(tǒng)整流工作中二次設備優(yōu)化策略

圖5 制氫站能量管理系統(tǒng)

相關(guān)產(chǎn)品

免責聲明

凡本網(wǎng)注明“來源：儀表網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-儀表網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：儀表網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非儀表網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

沈樵综合在线,一区二区三区乱码,免费资源一区二区三区,91超碰碰,av极品一线天,日韩免费高清一区二区,国产蜜尤福利在线,嗯啊91在线观看,精品一区二三

安科瑞在電解水制氫系統(tǒng)整流工作中二次設備優(yōu)化策略

免責聲明