基於風光‑電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統及方法與流程
2023-11-04 02:35:42
本發明屬於能源技術領域，具體涉及基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統及方法。
背景技術：
能源一直在人類的社會和經濟發展過程中扮演著重要的角色。目前，石油、煤炭和天然氣等不可再生的化石能源依然是人類社會賴以生存的主要能源。由於全球經濟和人口數量在不斷地快速增長，世界對能源的需求也在日益增長。但是，由於這些化石能源的不可再生性，隨著人類的過度開採，不可再生的化石能源即將面臨枯竭。這使得能源危機問題日益突出。與此同時，大量使用化石燃料也對地球環境產生了嚴重的負面影響。例如，大量化石燃料在使用後產生的物質可造成嚴重的環境汙染，導致全球氣候變暖，破壞大自然生態平衡等。為了應對能源危機以及減輕化石能源對環境的影響，人們不斷探索新能源的使用方法，如利用風能、太陽能、潮汐能或者地熱能等綠色能源來彌補能源缺口，改善環境。
以化石能源集中式利用為特徵的傳統經濟和社會發展模式正在逐步發生變革，而以新能源技術和網際網路技術為代表的第三次工業革命正在興起。能源網際網路是以電力系統為核心，以網際網路及其他前沿信息技術為基礎，以分布式可再生能源為主要一次能源，與天然氣網絡、交通網絡等其他系統緊密耦合而形成的複雜多網流系統。作為第三次工業革命的核心技術，能源網際網路力圖推動分布式可再生能源的大規模利用與分享，最終實現改變能源利用模式，推動經濟與社會可持續發展的目的。能源行業變革的最終目標是建立更加高效、安全與可持續的能源利用模式，從而解決能源利用這一人類社會面臨的重大難題。
作為能源網際網路大系統下的基礎單元，微網系統受到廣泛關注，它由分布式能源(如風力發電、光伏發電、儲能裝置等)以及負荷等部分組成，具備併網、孤島兩種運行模式，成為分布式發電高效管理與利用的一種新型方案。利用能量協調優化與管理技術，微網能夠為可再生能源的規模化接入提供有效的技術手段，可以實現綜合能源的高效利用以及系統的安全穩定運行。用以及系統的安全穩定運行。
微網運行過程中，控制是微網能夠正常穩定運行的核心問題與關鍵技術，正確的控制策略能使微網運行在最優狀態，既能穩定可靠地供給負荷，又能降低損耗節省能源的消耗。當微網的運行方式發生變化時，即系統內的負荷或者系統的結構有所改變，為了保證微網能夠保持對在線負荷的穩定供電，此時必須對微網內的微源和開關進行控制與調節，才能滿足負荷的電力需求。當電網出現故障或者電能質量不能達到要求時，也需要有相應的控制策略來實現微網的聯網運行或者孤島運行之間的切換。
分布於用戶側附近的分布式冷熱電聯供系統和清潔可再生能源供能技術逐步成為全球能源領域的研究熱點，更是微網系統能夠穩定運行的另一核心技術。風力、太陽能等受自然條件影響，其輸出功率具有間歇性、隨機性等特點，這類可再生能源規模化併網給電網的穩定運行帶來了巨大的挑戰。很多情況下，負荷側的需求與分布式清潔可再生能源的能源供應難以匹配，帶來了大規模棄風、棄電等能源浪費的現象。
技術實現要素：
針對上述現有技術存在的不足，本發明提供基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統及方法。
本發明的技術方案：
基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統，其特徵在於，包括：
風光-電熱氣轉換模塊、控制模塊、生物質氣化裝置、燃氣輪機、餘熱鍋爐、吸收式制冷機、吸收式熱泵、壓縮式制冷機、壓縮式熱泵、儲熱裝置、儲冷裝置、發電機組、交流母線、併網控制開關、交流變換器、其他氫氣利用裝置和管道電磁閥組；
所述管道電磁閥組包括第1管道電磁閥、第2管道電磁閥和第3管道電磁閥；
所述風光-電熱氣轉換模塊，包括：風力發電機、光伏電池陣列、光電催化制氫裝置、真空集熱器、整流器、逆變器、直流母線、PEM燃料電池、貯氣罐、雙向流控制器、儲氫裝置、光能轉化方式選擇繼電器和儲氫輸出電磁閥；
所述控制模塊包括：ARM處理器、風光條件檢測器、電功率檢測器、冷/熱功率檢測器、輸入功率檢測器、繼電器組、鍵盤輸入模塊和顯示屏；
所述風力發電機組的輸出端通過整流器連接直流母線第1輸入端，光能轉化方式選擇繼電器第1輸出端連接光伏電池陣列輸入端，光伏電池陣列輸出端連接直流母線第2輸入端，直流母線輸出端通過逆變器連接交流母線第1輸入端，光能轉化方式選擇繼電器第2輸出端連接光電催化制氫裝置輸入端，光電催化制氫裝置連接貯氣罐，貯氣罐連接多向流控制器輸入端，雙向流控制器輸出端分別連接儲氫裝置輸入端和氫氣輸出管道，氫氣輸出管道連接其他氫氣利用裝置；儲氫裝置輸出端連接儲氫輸出電磁閥，儲氫輸出電磁閥連接燃料電池，燃料電池分別連接生物質氣化裝置輸入口和直流母線第3輸入端。
所述生物質氣化裝置出氣口連接連接燃氣輪機第1燃料進氣口，第1管道電磁閥出氣口連結燃氣輪機第2燃料進氣口，燃氣輪機出氣口連接餘熱鍋爐進氣口，燃氣輪機通過芯軸與發電機組相連，發電機組連接交流變換器輸入端，交流變換器輸出端連接交流母線輸入端；餘熱鍋爐的蒸汽出口連接儲熱裝置、吸收式制冷機蒸汽入口和吸收式熱泵的蒸汽入口，儲熱裝置出口通過第2管道電磁閥連接熱負荷，吸收式制冷機輸出端連接儲冷裝置入口，儲冷裝置出口通過第3管道電磁閥連接冷負荷，交流母線通過併網控制開關連接市電網絡，交流母線輸出端連接電負荷；交流母線輸出端分別連接壓縮式熱泵、壓縮式制冷機、吸收式制冷機和吸收式熱泵，壓縮式制冷機和吸收式制冷機輸出端均連接冷負荷，壓縮式熱泵和吸收式熱泵輸出端均連接熱負荷；
所述風光條件監測器連接ARM處理器第1輸入端，儲氫裝置連接ARM處理器第2輸入端，儲熱裝置連接ARM處理器第3輸入端，儲冷裝置連接ARM處理器第4輸入端，電功率檢測器輸入端連接電負荷，電功率檢測器輸出端連接ARM處理器第5輸入端，冷/熱功率檢測器輸入端分別連接冷負荷和熱負荷，冷/熱功率檢測器輸出端連接ARM處理器第6輸入端，輸入功率檢測器輸入端連接生物質氣化裝置，輸入功率檢測器輸出端連接ARM處理器第7輸入端，鍵盤輸入模塊連接ARM處理器第8輸入端，繼電器組一端連接ARM處理器的第1輸出端，繼電器組另一端分別連接併網控制開關、壓縮式制冷機、壓縮式熱泵和管道電磁閥組，光能轉化方式選擇繼電器和儲氫輸出電磁閥分別連接ARM處理器的第2輸出端和第3輸出端；顯示屏連接ARM處理器的第4輸出端。
採用基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統的基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調方法，包括如下步驟：
步驟1：向風光-電熱氣轉換模塊輸入風能和太陽能，向生物質氣化裝置輸入固定功率的生物質能，向第1電磁閥入口輸入化石燃料，ARM處理器啟動定時器T0；
步驟2：輸入功率檢測器實時檢測生物質能輸入功率並發送給ARM處理器存儲；
步驟3：風光條件檢測器分別採集當地風速ω和當地光強ξ並發送給ARM處理器；
步驟4：ARM處理器根據當地風速ω和當地光強ξ計算風力發電機發電功率和光伏電池陣列發電功率
步驟5：電功率檢測器實時檢測電負荷耗電功率冷/熱功率檢測器實時檢測熱負荷功率和冷負荷功率
步驟6：ARM處理器計算功率的匹配功率Pneed，並計算實時輸出輸入功率比γreal-time：
步驟6-1：計算輸出側輸出功率的匹配功率Pneed：
其中，λe、λh、λc分別為電、熱、冷輸出對應的當量因子，ue、uh、uc分別為電、熱、冷輸出對應的差分因子，當量因子與差分因子的值由微網系統中各能量轉換裝置的工作模式和效率決定；
步驟6-2：計算輸入側輸入功率
步驟6-3：計算實時輸出輸入關係參數比γreal-time：
步驟7：ARM處理器分別獲取儲冷裝置當前儲量儲熱裝置當前儲量儲氫裝置的n組溫度和壓強；
步驟8：ARM處理器計算儲氫裝置預測發電量
步驟8-1：ARM處理器利用儲氫裝置的n組溫度和壓強數據，計算溫度陣列和壓強陣列
步驟8-2：ARM處理器計算儲氫裝置的工作溫度和工作壓力
步驟8-3：計算儲氫裝置中氫氣濃度本實施方式中，具體的氣體狀態方程模型為：
式中，a、b、c為氣體狀態方程模型的參數，為儲氫裝置中氫氣的濃度。
步驟8-4：並計算當前儲氫裝置通過燃料電池預測發電量
其中，ηfuelcell為燃料電池轉化效率，為儲氫裝置的預設容量；為氫氣在儲氫裝置下對應的低焓值，由於在儲氫裝置中氫氣存在相變過程，根據Van't Hoff方程得到：
其中，氫平衡分解壓，根據所得數據在儲氫合金與氫氣的相平衡圖中可查的；ΔSo值主要是氣體氫熵的損失。
步驟9：ARM處理器將系統運行狀態指標發送到顯示屏顯示；
步驟10：ARM處理器根據實時輸入輸出關係參數比γreal-time、儲熱裝置、儲冷裝置和儲氫裝置的儲存情況，通過控制繼電器組、光能轉化方式選擇繼電器和儲氫輸出電磁閥進行系統調整：
步驟10-1：ARM處理器根據實時輸出輸入關係參數比γreal-time所在區間，通過控制併網控制開關和管道電磁閥，實現控制風能、太陽能、石化燃料和市電網絡的輸入和利用；
步驟10-2：判斷儲氫裝置預測發電量是否低於儲氫裝置發電量下限，是，執行步驟10-3；否則，執行步驟10-4；
步驟10-3：ARM處理器增大管道電磁閥開度，增加燃氣輪機中輸入的石化燃料，同時，ARM處理器控制光能轉化方式選擇繼電器由光伏電池陣列工作轉化為光電催化制氫裝置工作，為儲氫裝置提供氫氣，執行步驟10-5；
步驟10-4：ARM處理器控制光能轉化方式選擇繼電器選擇光伏電池陣列工作，執行步驟10-7；
步驟10-5：判斷儲氫裝置預測發電量是否高於儲氫裝置發電量上限，是，執行步驟10-6；否則，執行步驟10-7；
步驟10-6：ARM處理器減小管道電磁閥開度；
步驟10-7：ARM處理器分別判斷儲冷裝置當前儲量或儲熱裝置當前儲量是否低於儲冷裝置或儲熱裝置儲能下限值，是，執行步驟10-8；否則，執行步驟11；
步驟10-8：ARM處理器打開儲氫輸出電磁閥，向燃料電池以一定流速釋放氫氣，燃料電池開始工作，為電負荷和生物質氣化裝置供能；
步驟10-9：ARM處理器啟動定時器T1記錄燃料電池工作時間；計時器定時起點為t0，當計時器達到t0+60S時，將60S分為10個時間節點t1至t10，並以，計算儲氫裝置參考臨界消耗速率Γ：
並判斷Γ與消耗速率閾值Γb的關係：(1)若Γ≤Γb，定時器T1重置為t0；
(2)若Γ＞Γb，定時器T1清零，執行步驟10-10。
步驟10-10：閉合併網控制開關，關閉氫氣輸出電磁閥，燃料電池停止工作。
步驟11：並實時判斷定時器T0的計時狀態，如果定時器T0的計時值未達到定時器定時周期Tcheck，執行步驟13；否則，判執行步驟12。
步驟12：判斷儲熱裝置和儲冷裝置儲能狀態：
如果ARM處理器控制第2電磁閥關閉，壓縮式制冷機開關閉合，為冷負荷增加供冷；如果ARM處理器控制第3電磁閥關閉，控制壓縮式熱泵開關閉合，為熱負荷增加供熱；其中，為儲熱裝置儲能上限值，為儲冷裝置儲能上限值；如果執行步驟13。
步驟13：檢測是否有鍵盤輸入指令，有，優先執行鍵盤輸入指令，無，執行步驟14。
步驟14：反覆執行步驟3到步驟13。
有益效果：一種基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統及方法與現有技術相比，具有如下優勢：
(1)適用範圍廣，可以根據不同的冷熱需求，提供靈活多樣的供冷供熱方式；
(2)供熱源有吸收式熱泵、壓縮式熱泵、儲熱裝置、太陽能真空集熱管、PEM燃料電池五種，供冷源有吸收式制冷機、壓縮式制冷機、儲冷裝置等三種，冷熱量輸出側具備極大調整區間，能適應各種複雜的冷熱需求狀況；
(3)既能保證能量按「梯級利用，溫度對口」的原則利用，又能使冷熱電系統的冷量、熱量和電量分配的更合理，使系統保持較高的效率和靈活性。
附圖說明
圖1為本發明一種實施方式的基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統結構示意圖；
圖2為本發明一種實施方式的風光-電熱氣轉換模塊結構示意圖；
圖3為本發明一種實施方式的控制模塊結構及連接關係示意圖；
圖4為本發明一種實施方式的基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調方法流程圖
圖5為本發明一種實施方式的ARM處理器根據實時輸入輸出關係參數比、儲熱裝置、儲冷裝置和儲氫裝置的儲存情況進行系統調整的方法流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的一種實施方式作詳細說明。
如圖1所述，一種基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統，包括：
風光-電熱氣轉換模塊、控制模塊、生物質氣化裝置、燃氣輪機、餘熱鍋爐、吸收式制冷機、吸收式熱泵、壓縮式制冷機、壓縮式熱泵、儲熱裝置、儲冷裝置、發電機組、交流母線、併網控制開關、交流變換器、其他氫氣利用裝置和管道電磁閥組；
所述管道電磁閥組包括第1管道電磁閥、第2管道電磁閥和第3管道電磁閥；
如圖2所述，所述風光-電熱氣轉換模塊，包括：風力發電機、光伏電池陣列、光電催化制氫裝置、真空集熱器、整流器、逆變器、直流母線、PEM燃料電池、貯氣罐、雙向流控制器、儲氫裝置、光能轉化方式選擇繼電器和儲氫輸出電磁閥；
如圖3所示，所述控制模塊包括：ARM處理器、風光條件檢測器、電功率檢測器、冷/熱功率檢測器、輸入功率檢測器、繼電器組、鍵盤輸入模塊和顯示屏；
系統中核心部件的型號如下：燃氣輪機型號為Capstone公司200kW的C200型燃氣輪機組，壓縮式制冷機採用遠大公司BS150溴化鋰制冷機組，壓縮式熱泵採用遠大公司溴化鋰熱水機組，儲氫裝置為TAE/EVO-121型號氫氣高壓儲罐，儲熱裝置為CHCR6型號蒸汽蓄熱器，
儲冷裝置為盤管式蓄冰裝置，ARM處理器的型號是AT91RM9200。
所述風力發電機組的輸出端通過整流器連接直流母線第1輸入端，光能轉化方式選擇繼電器第1輸出端連接光伏電池陣列輸入端，光伏電池陣列輸出端連接直流母線第2輸入端，直流母線輸出端通過逆變器連接交流母線第1輸入端，光能轉化方式選擇繼電器第2輸出端連接光電催化制氫裝置輸入端，光電催化制氫裝置連接貯氣罐，貯氣罐連接多向流控制器輸入端，雙向流控制器輸出端分別連接儲氫裝置輸入端和氫氣輸出管道，氫氣輸出管道連接其他氫氣利用裝置；儲氫裝置輸出端連接儲氫輸出電磁閥，儲氫輸出電磁閥連接燃料電池，燃料電池分別連接生物質氣化裝置輸入口和直流母線第3輸入端。
所述生物質氣化裝置出氣口連接連接燃氣輪機第1燃料進氣口，第1管道電磁閥出氣口連結燃氣輪機第2燃料進氣口，燃氣輪機出氣口連接餘熱鍋爐進氣口，燃氣輪機通過芯軸與發電機組相連，發電機組連接交流變換器輸入端，交流變換器輸出端連接交流母線輸入端；餘熱鍋爐的蒸汽出口連接儲熱裝置、吸收式制冷機蒸汽入口和吸收式熱泵的蒸汽入口，儲熱裝置出口通過第2管道電磁閥連接熱負荷，吸收式制冷機輸出端連接儲冷裝置入口，儲冷裝置出口通過第3管道電磁閥連接冷負荷，交流母線通過併網控制開關連接市電網絡，交流母線輸出端連接電負荷；交流母線輸出端分別連接壓縮式熱泵、壓縮式制冷機、吸收式制冷機和吸收式熱泵，壓縮式制冷機和吸收式制冷機輸出端均連接冷負荷，壓縮式熱泵和吸收式熱泵輸出端均連接熱負荷；
所述風光條件監測器連接ARM處理器第1輸入端，儲氫裝置連接ARM處理器第2輸入端，儲熱裝置連接ARM處理器第3輸入端，儲冷裝置連接ARM處理器第4輸入端，電功率檢測器輸入端連接電負荷，電功率檢測器輸出端連接ARM處理器第5輸入端，冷/熱功率檢測器輸入端分別連接冷負荷和熱負荷，冷/熱功率檢測器輸出端連接ARM處理器第6輸入端，輸入功率檢測器輸入端連接生物質氣化裝置，輸入功率檢測器輸出端連接ARM處理器第7輸入端，鍵盤輸入模塊連接ARM處理器第8輸入端，繼電器組一端連接ARM處理器的第1輸出端，繼電器組另一端分別連接併網控制開關、壓縮式制冷機、壓縮式熱泵和管道電磁閥組，光能轉化方式選擇繼電器和儲氫輸出電磁閥分別連接ARM處理器的第2輸出端和第3輸出端；顯示屏連接ARM處理器的第4輸出端。
如圖4所示，採用基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調系統的基於風光-電熱氣轉換模塊的多儲能裝置協調方法，包括如下步驟：
步驟1：向風光-電熱氣轉換模塊輸入風能和太陽能，向生物質氣化裝置輸入固定功率的生物質能，向第1電磁閥入口輸入化石燃料，ARM處理器啟動定時器T0；
步驟2：輸入功率檢測器實時檢測生物質能輸入功率並發送給ARM處理器存儲；
步驟3：風光條件檢測器分別採集當地風速ω和當地光強ξ並發送給ARM處理器；
步驟4：ARM處理器根據當地風速ω和當地光強ξ計算風力發電機發電功率和光伏電池陣列發電功率
步驟5：電功率檢測器實時檢測電負荷耗電功率冷/熱功率檢測器實時檢測熱負荷功率和冷負荷功率
步驟6：ARM處理器計算功率的匹配功率Pneed，並計算實時輸出輸入功率比γreal-time：
步驟6-1：計算輸出側輸出功率的匹配功率Pneed：
其中，λe、λh、λc分別為電、熱、冷輸出對應的當量因子，ue、uh、uc分別為電、熱、冷輸出對應的差分因子，當量因子與差分因子的值由微網系統中各能量轉換裝置的工作模式和效率決定；
步驟6-2：計算輸入側輸入功率
步驟6-3：計算實時輸出輸入關係參數比γreal-time：
本實施方式中，t'時刻，輸出側輸出功率的匹配功率和輸入側輸入功率分別為：
實時輸出輸入關係參數比
步驟7：ARM處理器分別獲取儲冷裝置當前儲量儲熱裝置當前儲量儲氫裝置的n組溫度和壓強；
本實施方式中，t'時刻，儲冷裝置當前儲量儲熱裝置當前儲量
步驟8：ARM處理器計算儲氫裝置預測發電量
步驟8-1：ARM處理器利用儲氫裝置的n組溫度和壓強數據，計算溫度陣列和壓強陣列
步驟8-2：ARM處理器計算儲氫裝置的工作溫度和工作壓力
步驟8-3：計算儲氫裝置中氫氣濃度本實施方式中，具體的氣體狀態方程模型為：
式中，a、b、c為氣體狀態方程模型的參數，a＝0.02452Pa·m6/mol2，b＝0.0000265m3/mol，c＝8.9113×10-14m3/(Pa·mol)，為儲氫裝置中氫氣的濃度。
步驟8-4：並計算當前儲氫裝置通過燃料電池預測發電量
其中，ηfuelcell為燃料電池轉化效率，ηfuelcell取值為53％，為儲氫裝置的預設容量；為氫氣在儲氫裝置下對應的低焓值，由於在儲氫裝置中氫氣存在相變過程，根據Van't Hoff方程得到：
其中，氫平衡分解壓，根據所得數據在儲氫合金與氫氣的相平衡圖中可查的；ΔSo值主要是氣體氫熵的損失，在常溫時，ΔSo的值均近似為130.5J/(mol·K)。
本實施方式中，t'時刻，儲氫裝置的預測發電量
步驟9：ARM處理器將系統運行狀態指標發送到顯示屏顯示；
步驟10：如圖5所示，ARM處理器根據實時輸入輸出關係參數比γreal-time、儲熱裝置、儲冷裝置和儲氫裝置的儲存情況，通過控制繼電器組、光能轉化方式選擇繼電器和儲氫輸出電磁閥進行系統調整：
步驟10-1：ARM處理器判斷實時輸出輸入關係參數比γreal-time所在區間：
(1)若γreal-time∈(0,0.96)，ARM處理器分別閉合併網控制開關和關閉第1管道電磁閥，風能與太陽能轉化為電輸出，為電負荷和市電網絡供電；
(2)若γreal-time∈[0.96,1.07)，ARM處理器關閉第1管道電磁閥並斷開併網控制開關，風能與太陽能轉化為電輸出，為電負荷供電；
(3)若γreal-time∈[1.07,1.22)，ARM處理器閉合併網控制開關，風能與太陽能轉化交流電為市電負荷供電；
(4)若γreal-time∈[1.22,∞)，ARM處理器斷開併網控制開關，風能與太陽能轉化為交流電，同時，增大第1管道電磁閥開度，增加燃氣輪機中石化燃料的輸入；
本實施方式中，t'時刻，γreal-time∈[0.96,1.07)，因此，ARM處理器關閉第1管道電磁閥，並斷開併網控制開關。
步驟10-2：判斷儲氫裝置預測發電量是否低於儲氫裝置發電量下限，是，執行步驟10-3；否則，執行步驟10-4；
本實施方式中，儲氫裝置發電量下限為t'時刻，儲氫裝置預測發電量不低於儲氫裝置發電量下限，於是直接執行步驟10-4；
步驟10-3：ARM處理器增大第1管道電磁閥開度，增加燃氣輪機中輸入的石化燃料，同時，ARM處理器控制光能轉化方式選擇繼電器由光伏電池陣列工作轉化為光電催化制氫裝置工作，為儲氫裝置提供氫氣，執行步驟10-5；
步驟10-4：ARM處理器控制光能轉化方式選擇繼電器選擇光伏電池陣列工作，執行步驟10-7；
步驟10-5：判斷儲氫裝置預測發電量是否高於儲氫裝置發電量上限，是，執行步驟10-6；否則，執行步驟10-7；
本實施方式中，儲氫裝置發電量上限為t'時刻，執行步驟10-7。
步驟10-6：ARM處理器減小第1管道電磁閥開度；
步驟10-7：ARM處理器分別判斷儲冷裝置當前儲量或儲熱裝置當前儲量是否低於儲冷裝置或儲熱裝置儲能下限值，是，執行步驟10-8；否則，執行步驟11；
本實施方式中，儲冷裝置儲能下限值儲熱裝置儲能下限值t'時刻，儲熱裝置當前儲量低於儲熱裝置儲能下限值，執行步驟10-9。
步驟10-8：ARM處理器打開儲氫輸出電磁閥，向燃料電池以一定流速釋放氫氣，燃料電池開始工作，為電負荷和生物質氣化裝置供能；
步驟10-9：ARM處理器啟動定時器T1記錄燃料電池工作時間；計時器定時起點為t0，當計時器達到t0+60S時，將60S分為10個時間節點t1至t10，並以，計算儲氫裝置參考臨界消耗速率Γ：
並判斷Γ與消耗速率閾值Γb的關係：(1)若Γ≤Γb，定時器T1重置為t0；
(3)若Γ＞Γb，定時器T1清零，執行10-10。
本實施方式中，消耗速率閾值Γb＝50KW，t0+60S時間段內，Γ＝32KW，Γ≤Γb，定時器T1重置為t0。
步驟10-10：閉合併網控制開關，關閉氫氣輸出電磁閥，燃料電池停止工作。
步驟11：並實時判斷定時器T0的計時狀態，如果定時器T0的計時值未達到定時器定時周期Tcheck，執行步驟13；否則，判執行步驟12；其中，Tcheck＝1h。
步驟12：判斷儲熱裝置和儲冷裝置儲能狀態：
如果ARM處理器控制第2管道電磁閥關閉，控制壓縮式制冷機開關閉合，為冷負荷增加供冷；如果ARM處理器控制第3管道電磁閥關閉，控制壓縮式熱泵開關閉合，為熱負荷增加供熱。
如果執行步驟13。
本實施方式中，儲熱裝置儲能上限值和儲冷裝置儲能上限值均為0.5～0.6，t'時刻，ARM處理器控制第2管道電磁閥關閉，控制壓縮式制冷機開關閉合，為冷負荷增加供冷；
步驟13：檢測是否有鍵盤輸入指令，有，優先執行鍵盤輸入指令，無，執行步驟14。
步驟14：反覆執行步驟3到步驟13；
本實施方式中，t」時刻，系統工作狀態如下：
輸出側輸出功率的匹配功率和輸入側輸入功率分別為：
實時輸出輸入關係參數比
由於γreal-time∈[1.22,∞)，ARM處理器打開第1管道電磁閥，並斷開併網控制開關。
計算儲氫裝置的預測發電量：儲氫裝置預測發電量不低於儲氫裝置發電量下限。無需對儲氫裝置進行儲能補充。光能轉化方式選擇繼電器選擇光伏電池陣列工作。
儲冷裝置當前儲量儲熱裝置當前儲量儲冷裝置或儲熱裝置儲能下限值分別為儲熱裝置與儲冷當前儲量均低於儲能下限值，ARM處理器打開儲氫輸出電磁閥，燃料電池工作。
t0+60S時間段內，Γ＝114KW，Γ＞Γb；儲氫裝置的氫氣消耗速率大於臨界速率，關閉氫氣輸出電磁閥，燃料電池停止工作。
判斷定時器T0的計時狀態，定時器T0的計時值達到定時器定時周期Tcheck，此時，儲熱裝置和儲冷裝置儲能狀態為：ARM處理器控制第2電磁閥、第3電磁閥關閉，壓縮式熱泵與壓縮式制冷機的開關閉合，對儲熱裝置與儲冷裝置進行儲能。