CN114221386A - 500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置及其供电方法 - Google Patents

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杨华政
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Abstract

本发明涉及500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置及其供电方法，其特征在于包括市电电网、用电负载、柴油发动机组、双向储能逆变器、第一并网逆变器、第二并网逆变器、第三并网逆变器、综合互补协调控制器、蓄电池组、太阳能光伏阵列、风力发电机组、燃料电池堆、太阳能制氢设备及氢气储能瓶。其具有克服光伏和风能发电的间歇性、随机性缺陷，设计合理，结构简单，系统效率高，安全可靠性高，应用范围等优点。

Description

500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置及其供电 方法
技术领域
本发明涉及一种500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置及其供电方法。
背景技术
目前，随着新能源发电技术在我国的快速发展，光伏发电、风能发电等新型的清洁能源发电应用已经越来越普及。尽管太阳能发电和风力发电技术愈加成熟，但其固有的间歇性缺点限制了其发展。因此太阳能发电技术通常会加入储能装置，在光照不足时或夜晚无日照时，以及风力不足时，通过释放储能设备中的电能来弥补太阳能和风能的缺失。目前最多的弥补措施是采用风光互补、蓄电池储能、超级电容和光氢储能等几种方式。氢能作为一种可再生的清洁二次能源，引起了全世界的关注，其中，以消耗氢气为燃料的质子交换膜燃料电池PEMFC或固体氧化物燃料电池SOFC是一种将化学能直接转化成电能的发电装置，与太阳能和风能混合发电不仅可以解决太阳能和风能间歇性和随机性的缺点，而且无污染、效率高，并符合国内环境保护的趋势。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置及其供电方法，适用于燃料电池、光伏电池和风力新能源混合发电系统。针对现有独立光伏风能供电系统中太阳能电池和风力具有间歇性和随机性问题，提出的500kVA光-风-柴-氢-电-储能多功能互补供电系统及供电方法，以克服光伏和风能发电的间歇性和随机性缺陷，在夜间或者光照强度较低，以及风力不足的情况下，光伏阵列和风力停止发出电能或出力较低时，蓄电池组、氢气储能瓶通过燃料电池和柴油发动机可以继续为用电负载满负荷全天候运行，减少光伏和风能出力不足对供电系统的危害。而且，该系统具有光伏阵列和风能最大功率跟踪控制MPPT、燃料电池最大效率运行，同时具有设计合理、结构简单、系统效率高、安全可靠性高、应用范围广等优点。
为了达到上述目的，本发明的第一种技术方案是这样实现的，其是一种500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置，其特征在于，包括市电电网、用电负载、柴油发动机组、双向储能逆变器、第一并网逆变器、第二并网逆变器、第三并网逆变器、综合互补协调控制器、蓄电池组、太阳能光伏阵列、风力发电机组、燃料电池堆、太阳能制氢设备及氢气储能瓶；
所述市电电网的输出端分别与用电负载的输入端，柴油发动机组的输出端、双向储能逆变器的一输入输出端、第一并网逆变器的输出端、第二并网逆变器的输出端及第三并网逆变器的输出端，所述蓄电池组的输入输出端与双向储能逆变器的另一输入输出端电连接，所述太阳能光伏阵列的输出端与第一并网逆变器的输入端电连接，所述风力发电机组的输出端与第二并网逆变器的输入端电连接，所述燃料电池堆的输出端与第三并网逆变器的输入端电连接；
所述综合互补协调控制器的检测与控制信号输入端分别连接市电电网、柴油发动机组、蓄电池组、燃料电池堆、双向储能逆变器、第一并网逆变器、第二并网逆变器及第三并网逆变器的检测与控制信号输入输出端；
所述太阳能制氢设备的输入端与太阳能光伏阵列的输出端电连接，太阳能制氢设备的输出端与氢气储能瓶的输入端连接，氢气储能瓶的输出端连接燃料电池堆的输入端连接。
为了达到上述目的，本发明的第二种技术方案是这样实现的，其是一种500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置的供电方法，其特征在于包括以下六种供电模式：
模式一
太阳能光伏阵列及蓄电池组供电模式
在综合互补协调控制器的控制作用下，太阳能光伏阵列在日照充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第一并网逆变器为用电负载供应交流电且交流电还经双向储能逆变器为蓄电池组充电；同时，太阳能光伏阵列为太阳能制氢设备提供电能，并制备出氢气存储在氢气储能瓶中；当蓄电池组的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无日照条件或出力不足时，综合互补协调控制器控制双向储能逆变器，由蓄电池组向用电负载单独供电，直到蓄电池组的剩余电量SOC≤10%。
模式二
风力发电机及蓄电池组供电模式
在综合互补协调控制器的控制作用下，风力发电机在风力充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第二并网逆变器为用电负载供应交流电且交流电还经双向储能逆变器为蓄电池组充电；当蓄电池组的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无风力条件或出力不足时，综合互补协调控制器控制双向储能逆变器，由蓄电池组向用电负载单独供电，直到蓄电池组的剩余电量SOC≤10%。
模式三
燃料电池堆及蓄电池组供电模式
在模式一或模式二的供电模式下，当蓄电池组经双向储能逆变器单独供电，直到剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器给燃料电池堆发送控制信号，控制燃料电池堆冷启动，待燃料电池堆稳定运行后，燃料电池堆通过第三并网逆变器为用电负载供应交流电且交流电还经双向储能逆变器为蓄电池组充电，当蓄电池组的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；当燃料电池堆将氢气储能瓶中的氢气全部消耗完后，蓄电池组通过双向储能逆变器单独向用电负载供电，直到蓄电池组剩余电量SOC≤10%。
模式四
市电电网及蓄电池组供电模式
在模式三的供电模式下，蓄电池组经双向储能逆变器单独为用电负载供电，直到蓄电池组的剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器控制市电电网经双向储能逆变器为蓄电池组充电，当蓄电池组的剩余电量SOC≥90%时，充电结束。
模式五
市电电网的供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶中氢气全部消耗完后，或蓄电池组剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器、第一并网逆变器、第二并网逆变器及第三并网逆变器出现故障时，综合互补协调控制器控制市电电网为用电负载供电。
模式六
柴油发动机供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶中氢气全部消耗完后，或蓄电池组剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器、第一并网逆变器、第二并网逆变器及第三并网逆变器出现故障时，或双向储能逆变器检修时，或市电电网断电条件下，综合互补协调控制器控制柴油发动机为用电负载供电。
本发明与现有技术相比的优点为：克服光伏和风能发电的间歇性、随机性缺陷，设计合理，结构简单，系统效率高，安全可靠性高，应用范围。
附图说明
图1是本发明500kVA光、风、柴、氢、电及储能多功能互补供电系统原理框图；
图2是本发明综合互补协调控制器的控制原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
在本发明的描述中，术语“第一”至“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明描述中,术语 “顶”、“底”、“左”及“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1及图2所述，其是一种500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置，包括市电电网1、用电负载2500kVA/400kW、额定容量额定容量500kVA/400kW的柴油发动机组3、额定容量是500kVA/400kW的双向储能逆变器4、额定容量是500kVA/400kW的第一并网逆变器5、额定容量是500kVA/400kW的第二并网逆变器6、额定容量是250kVA/200kW的第三并网逆变器7、综合互补协调控制器8、额定容量425kW是蓄电池组9、额定容量是650kW的太阳能光伏阵列10、额定容量是500kVA/400kW是风力发电机组11、额定容量是200kW的燃料电池堆12、额定容量是200kVA/160kW的太阳能制氢设备13及额定容量是100MPa/50kg的氢气储能瓶14；
所述市电电网1的输出端分别与用电负载2的输入端，柴油发动机组3的输出端、双向储能逆变器4的一输入输出端、第一并网逆变器5的输出端、第二并网逆变器6的输出端及第三并网逆变器7的输出端，所述蓄电池组9的输入输出端与双向储能逆变器7的另一输入输出端电连接，所述太阳能光伏阵列10的输出端与第一并网逆变器5的输入端电连接，所述风力发电机组11的输出端与第二并网逆变器6的输入端电连接，所述燃料电池堆12的输出端与第三并网逆变器7的输入端电连接。
所述综合互补协调控制器8的检测与控制信号输入端分别连接市电电网1、柴油发动机组2、蓄电池组9、燃料电池堆12、双向储能逆变器4、第一并网逆变器5、第二并网逆变器6及第三并网逆变器7的检测与控制信号输入输出端。
所述太阳能制氢设备13的输入端与太阳能光伏阵列10的输出端电连接，太阳能制氢设备13的输出端与氢气储能瓶14的输入端连接，氢气储能瓶14的输出端连接燃料电池堆6的输入端连接。
其中蓄电池组9作为储能电源主要是因为其能量密度大，自放电小，安全性能高、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速放电和使用寿命长等优点，并且，现已成为各类先进储能产品的主要配套电源。而太阳能光伏阵列10和风力发电机1在500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电系统中起主电源的作用，虽然具有无污染、不受资源分布地域的限制，可在用电负荷处就近发电的优点，但其在夜间或者光照强度较低以及风力不足的情况下，太阳能光伏阵列10和风力发电机1将会停止发出电能或出力不足，具有间歇性和随机性的缺陷，因此本发明采用燃料电池堆12作为太阳能光伏阵列10和风力发电机11能量互补的新型、清洁可持续的发电装置，直接将氢气储能瓶14的氢能通过电化学反应转换成电能，与柴油发动机3配合，实现全天候为用电负载2供电，能克服市电电网1断电、或者太阳能光伏阵列10和风力发电机11在无光照和风力不足等无法发电的情况下，将储存在蓄电池组9中的电能和氢气储能瓶14中的氢能通过燃料电池堆12转换成电能，继续为用电负载2实现全天候供应交流电。
使用时，该装置包括六种供电模式分别是：
模式一
太阳能光伏阵列4及蓄电池组3供电模式
在综合互补协调控制器8的控制作用下，太阳能光伏阵列10在日照充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第一并网逆变器5为用电负载2供应交流电且交流电还经双向储能逆变器4为蓄电池组3充电；同时，太阳能光伏阵列10为太阳能制氢设备13提供电能，并制备出氢气存储在氢气储能瓶14中；当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无日照条件或出力不足时，综合互补协调控制器8控制双向储能逆变器4，由蓄电池组9向用电负载2单独供电，直到蓄电池组9的剩余电量SOC≤10%。
模式二
风力发电机5及蓄电池组3供电模式
在综合互补协调控制器8的控制作用下，风力发电机11在风力充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第二并网逆变器6为用电负载2供应交流电且交流电还经双向储能逆变器4为蓄电池组9充电；当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无风力条件或出力不足时，综合互补协调控制器8控制双向储能逆变器4，由蓄电池组9向用电负载2单独供电，直到蓄电池组9的剩余电量SOC≤10%。
模式三
燃料电池堆12及蓄电池组9供电模式
在模式一或模式二的供电模式下，当蓄电池组9经双向储能逆变器4单独供电，直到剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器8给燃料电池堆12发送控制信号，控制燃料电池堆12冷启动，待燃料电池堆12稳定运行后，燃料电池堆12通过第三并网逆变器7为用电负载2供应交流电且交流电还经双向储能逆变器4为蓄电池组9充电，当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；当燃料电池堆12将氢气储能瓶14中的氢气全部消耗完后，蓄电池组9通过双向储能逆变器7单独向用电负载2供电，直到蓄电池组9剩余电量SOC≤10%。
模式四
市电电网1及蓄电池组9供电模式
在模式三的供电模式下，蓄电池组9经双向储能逆变器4单独为用电负载2供电，直到蓄电池组9的剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器8控制市电电网1经双向储能逆变器4为蓄电池组9充电，当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束。
模式五
市电电网1的供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶14中氢气全部消耗完后，或蓄电池组9剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器4、第一并网逆变器5、第二并网逆变器6及第三并网逆变器7出现故障时，综合互补协调控制器8控制市电电网1为用电负载2供电。
模式六
柴油发动机2供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶14中氢气全部消耗完后，或蓄电池组9剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器4、第一并网逆变器5、第二并网逆变器6及第三并网逆变器7出现故障时，或双向储能逆变器4检修时，或市电电网1断电条件下，综合互补协调控制器8控制柴油发动机3为用电负载2供电。
实施例二
如图1及图2所述，其是一种500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置的供电方法，适用于太阳能、风能和氢能燃料电池PEMFC和SOFC新能源混合发电系统，可以克服光伏和风力发电的间歇性和随机性缺陷，在夜间或者光照强度较低的情况下，光伏阵列停止发出电能或出力较低时，或在风力不足时，蓄电池组、氢能燃料电池和柴油发动机可以继续为用电负载满负荷全天候运行，减少太阳能和风能出力不足对系统的危害；
其中蓄电池组9作为储能电源主要是因为其能量密度大，自放电小，安全性能高、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速放电和使用寿命长等优点，并且，现已成为各类先进储能产品的主要配套电源。而太阳能光伏阵列10和风力发电机1在500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电系统中起主电源的作用，虽然具有无污染、不受资源分布地域的限制，可在用电负荷处就近发电的优点，但其在夜间或者光照强度较低以及风力不足的情况下，太阳能光伏阵列10和风力发电机1将会停止发出电能或出力不足，具有间歇性和随机性的缺陷，因此本发明采用燃料电池堆12作为太阳能光伏阵列10和风力发电机11能量互补的新型、清洁可持续的发电装置，直接将氢气储能瓶14的氢能通过电化学反应转换成电能，与柴油发动机3配合，实现全天候为用电负载2供电，能克服市电电网1断电、或者太阳能光伏阵列10和风力发电机11在无光照和风力不足等无法发电的情况下，将储存在蓄电池组9中的电能和氢气储能瓶14中的氢能通过燃料电池堆12转换成电能，继续为用电负载2实现全天候供应交流电；
其特征在于包括以下六种供电模式：
模式一
太阳能光伏阵列4及蓄电池组3供电模式
在综合互补协调控制器8的控制作用下，太阳能光伏阵列10在日照充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第一并网逆变器5为用电负载2供应交流电且交流电还经双向储能逆变器4为蓄电池组3充电；同时，太阳能光伏阵列10为太阳能制氢设备13提供电能，并制备出氢气存储在氢气储能瓶14中；当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无日照条件或出力不足时，综合互补协调控制器8控制双向储能逆变器4，由蓄电池组9向用电负载2单独供电，直到蓄电池组9的剩余电量SOC≤10%。
模式二
风力发电机5及蓄电池组3供电模式
在综合互补协调控制器8的控制作用下，风力发电机11在风力充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第二并网逆变器6为用电负载2供应交流电且交流电还经双向储能逆变器4为蓄电池组9充电；当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无风力条件或出力不足时，综合互补协调控制器8控制双向储能逆变器4，由蓄电池组9向用电负载2单独供电，直到蓄电池组9的剩余电量SOC≤10%。
模式三
燃料电池堆12及蓄电池组9供电模式
在模式一或模式二的供电模式下，当蓄电池组9经双向储能逆变器4单独供电，直到剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器8给燃料电池堆12发送控制信号，控制燃料电池堆12冷启动，待燃料电池堆12稳定运行后，燃料电池堆12通过第三并网逆变器7为用电负载2供应交流电且交流电还经双向储能逆变器4为蓄电池组9充电，当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；当燃料电池堆12将氢气储能瓶14中的氢气全部消耗完后，蓄电池组9通过双向储能逆变器7单独向用电负载2供电，直到蓄电池组9剩余电量SOC≤10%。
模式四
市电电网1及蓄电池组9供电模式
在模式三的供电模式下，蓄电池组9经双向储能逆变器4单独为用电负载2供电，直到蓄电池组9的剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器8控制市电电网1经双向储能逆变器4为蓄电池组9充电，当蓄电池组9的剩余电量SOC≥90%时，充电结束。
模式五
市电电网1的供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶14中氢气全部消耗完后，或蓄电池组9剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器4、第一并网逆变器5、第二并网逆变器6及第三并网逆变器7出现故障时，综合互补协调控制器8控制市电电网1为用电负载2供电。
模式六
柴油发动机2供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶14中氢气全部消耗完后，或蓄电池组9剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器4、第一并网逆变器5、第二并网逆变器6及第三并网逆变器7出现故障时，或双向储能逆变器4检修时，或市电电网1断电条件下，综合互补协调控制器8控制柴油发动机3为用电负载2供电。
使用时，其装置结构如下：
包括市电电网1、用电负载2500kVA/400kW、额定容量额定容量500kVA/400kW的柴油发动机组3、额定容量是500kVA/400kW的双向储能逆变器4、额定容量是500kVA/400kW的第一并网逆变器5、额定容量是500kVA/400kW的第二并网逆变器6、额定容量是250kVA/200kW的第三并网逆变器7、综合互补协调控制器8、额定容量425kW是蓄电池组9、额定容量是650kW的太阳能光伏阵列10、额定容量是500kVA/400kW是风力发电机组11、额定容量是200kW的燃料电池堆12、额定容量是200kVA/160kW的太阳能制氢设备13及额定容量是100MPa/50kg的氢气储能瓶14；
所述市电电网1的输出端分别与用电负载2的输入端，柴油发动机组3的输出端、双向储能逆变器4的一输入输出端、第一并网逆变器5的输出端、第二并网逆变器6的输出端及第三并网逆变器7的输出端，所述蓄电池组9的输入输出端与双向储能逆变器7的另一输入输出端电连接，所述太阳能光伏阵列10的输出端与第一并网逆变器5的输入端电连接，所述风力发电机组11的输出端与第二并网逆变器6的输入端电连接，所述燃料电池堆12的输出端与第三并网逆变器7的输入端电连接。
所述综合互补协调控制器8的检测与控制信号输入端分别连接市电电网1、柴油发动机组2、蓄电池组9、燃料电池堆12、双向储能逆变器4、第一并网逆变器5、第二并网逆变器6及第三并网逆变器7的检测与控制信号输入输出端。
所述太阳能制氢设备13的输入端与太阳能光伏阵列10的输出端电连接，太阳能制氢设备13的输出端与氢气储能瓶14的输入端连接，氢气储能瓶14的输出端连接燃料电池堆6的输入端连接。
以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置，其特征在于，包括市电电网（1）、用电负载（2）、柴油发动机组（3）、双向储能逆变器（4）、第一并网逆变器（5）、第二并网逆变器（6）、第三并网逆变器（7）、综合互补协调控制器（8）、蓄电池组（9）、太阳能光伏阵列（10）、风力发电机组（11）、燃料电池堆（12）、太阳能制氢设备（13）及氢气储能瓶（14）；
所述市电电网（1）的输出端分别与用电负载（2）的输入端，柴油发动机组（3）的输出端、双向储能逆变器（4）的一输入输出端、第一并网逆变器（5）的输出端、第二并网逆变器（6）的输出端及第三并网逆变器（7）的输出端，所述蓄电池组（9）的输入输出端与双向储能逆变器（7）的另一输入输出端电连接，所述太阳能光伏阵列（10）的输出端与第一并网逆变器（5）的输入端电连接，所述风力发电机组（11）的输出端与第二并网逆变器（6）的输入端电连接，所述燃料电池堆（12）的输出端与第三并网逆变器（7）的输入端电连接；
所述综合互补协调控制器（8）的检测与控制信号输入端分别连接市电电网（1）、柴油发动机组（2）、蓄电池组（9）、燃料电池堆（12）、双向储能逆变器（4）、第一并网逆变器（5）、第二并网逆变器（6）及第三并网逆变器（7）的检测与控制信号输入输出端；
所述太阳能制氢设备（13）的输入端与太阳能光伏阵列（10）的输出端电连接，太阳能制氢设备（13）的输出端与氢气储能瓶（14）的输入端连接，氢气储能瓶（14）的输出端连接燃料电池堆（6）的输入端连接。
2.根据权利要求3所述的500kVA光、风、柴、氢、电、储能多功能互补供电装置的供电方法，其特征在于包括以下六种供电模式：
模式一
太阳能光伏阵列（4）及蓄电池组（3）供电模式
在综合互补协调控制器（8）的控制作用下，太阳能光伏阵列（10）在日照充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第一并网逆变器（5）为用电负载（2）供应交流电且交流电还经双向储能逆变器（4）为蓄电池组（3）充电；同时，太阳能光伏阵列（10）为太阳能制氢设备（13）提供电能，并制备出氢气存储在氢气储能瓶（14）中；当蓄电池组（9）的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无日照条件或出力不足时，综合互补协调控制器（8）控制双向储能逆变器（4），由蓄电池组（9）向用电负载（2）单独供电，直到蓄电池组（9）的剩余电量SOC≤10%；
模式二
风力发电机（5）及蓄电池组（3）供电模式
在综合互补协调控制器（8）的控制作用下，风力发电机（11）在风力充足条件下按最大功率跟踪控制MPPT通过第二并网逆变器（6）为用电负载（2）供应交流电且交流电还经双向储能逆变器（4）为蓄电池组（9）充电；当蓄电池组（9）的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；在无风力条件或出力不足时，综合互补协调控制器（8）控制双向储能逆变器（4），由蓄电池组（9）向用电负载（2）单独供电，直到蓄电池组（9）的剩余电量SOC≤10%；
模式三
燃料电池堆（12）及蓄电池组（9）供电模式
在模式一或模式二的供电模式下，当蓄电池组（9）经双向储能逆变器（4）单独供电，直到剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器（8）给燃料电池堆（12）发送控制信号，控制燃料电池堆（12）冷启动，待燃料电池堆（12）稳定运行后，燃料电池堆（12）通过第三并网逆变器（7）为用电负载（2）供应交流电且交流电还经双向储能逆变器（4）为蓄电池组（9）充电，当蓄电池组（9）的剩余电量SOC≥90%时，充电结束；当燃料电池堆（12）将氢气储能瓶（14）中的氢气全部消耗完后，蓄电池组（9）通过双向储能逆变器（7）单独向用电负载（2）供电，直到蓄电池组（9）剩余电量SOC≤10%；
模式四
市电电网（1）及蓄电池组（9）供电模式
在模式三的供电模式下，蓄电池组（9）经双向储能逆变器（4）单独为用电负载（2）供电，直到蓄电池组（9）的剩余电量SOC≤10%时，综合互补协调控制器（8）控制市电电网（1）经双向储能逆变器（4）为蓄电池组（9）充电，当蓄电池组（9）的剩余电量（SOC）≥90%时，充电结束；
模式五
市电电网（1）的供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶（14）中氢气全部消耗完后，或蓄电池组（9）剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器（4）、第一并网逆变器（5）、第二并网逆变器（6）及第三并网逆变器（7）出现故障时，综合互补协调控制器（8）控制市电电网（1）为用电负载（2）供电；
模式六
柴油发动机（2）供电模式
在无日照条件或风力不足时，或氢气储能瓶（14）中氢气全部消耗完后，或蓄电池组（9）剩余电量SOC≤10%时，或双向储能逆变器（4）、第一并网逆变器（5）、第二并网逆变器（6）及第三并网逆变器（7）出现故障时，或双向储能逆变器（4）检修时，或市电电网（1）断电条件下，综合互补协调控制器（8）控制柴油发动机（3）为用电负载（2）供电。
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