(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211388391.X (22)申请日 2022.11.08 (71)申请人 沈阳微控新能源技 术有限公司 地址 110027 辽宁省沈阳市沈阳 经济技术 开发区开发二十二 号路197号 (72)发明人 葛自强　 (74)专利代理 机构 北京景闻知识产权代理有限 公司 11742 专利代理师 朱鸿雁 (51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/30(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 9/06(2006.01)H02J 15/00(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 新型数据中心供配电系统及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种新型数据中心供配电系 统及其控制方法， 该系统包括： 海上风场电力系 统、 屋顶分布式光伏电力系统、 第一储能电池系 统、 第二储能电池系统、 氢储能单元、 第一飞轮储 能装置、 第二飞轮储能装置和总控单元， 其中， 海 上风场电力系统和屋顶分布式光伏电力系统相 互独立设置， 用于共同为数据中心的电子信息设 备提供工作电源。 本发明利用海上风电、 分布式 光伏、 氢储能及飞轮储能构建一种风光储氢一体 化的清洁能源供配电系统来为数据中心提供绿 色供电电源， 能够降低数据中心建设成本和运营 成本， 提高供电安全性和可靠性， 优化数据中心 的用能结构， 降低数据中心的运行能耗， 减少碳 排放， 提高能源利用率， 助力实现碳达峰、 碳中 和。 权利要求书10页 说明书28页 附图8页 CN 115441517 A 2022.12.06 CN 115441517 A 1.一种新型数据中心供配电系统， 其特征在于， 包括： 海上风场电力系统、 屋顶分布式 光伏电力系统、 第一储能电池系统、 第二储能电池系统、 氢储能单元、 第一 飞轮储能装置、 第 二飞轮储能装置和总控单 元， 其中， 所述海上风场电力系统和所述屋顶分布式光伏电力系统相互独立设置， 所述海上风场 电力系统和所述屋顶分布式光伏电力系统分别与所述数据中心的电子信息 设备连接， 用于 共同为所述数据中心的电子信息设备提供工作电源； 所述第一储能电池系统与 所述海上风场电力系统连接， 所述第 二储能电池系统与 所述 屋顶分布式光伏电力系统连接； 所述氢储能单元与 所述数据中心的电子信 息设备连接， 用于为所述电子信 息设备提供 备用电源， 所述氢储能单元还与所述海上风场电力系统和所述屋顶分布式光伏电力系统连 接； 所述第一飞轮储能装置通过所述总控单元分别与所述海上风场电力系统和所述氢储 能单元连接， 所述第二 飞轮储能装置通过所述总控单元分别与所述屋顶分布式光伏电力系 统和所述氢储能单 元连接； 所述总控单元分别与所述海上风场电力系统、 所述屋顶分布式光伏电力系统、 所述氢 储能单元、 所述第一飞轮储能装置和所述第二飞轮储能装置连接， 用于实时监测并上传所 述海上风场电力系统和所述屋顶分布式光伏电力系统的有功出力情况， 并根据所述海上风 场电力系统和所述屋顶分布式光伏电力系统的有功出力情况控制所述海上风场电力系统 和所述屋顶分布式光伏电力系统的运行状态， 以及， 实时监测并上传所述第一储能电池系 统和第二储能电池系统的电量状态， 并控制所述第一储能电池系统的和所述第二储能电池 系统充电或放电， 以及， 实时控制所述氢储能单元的运行状态， 监测并上传所述氢储能单元 的储氢量和储氧量， 以及， 实时监测并上传所述第一飞轮储能装置和所述第二飞轮储能装 置的电量状态， 并控制所述第一飞轮储能装置和所述第二飞轮储能装置充电或放电。 2.根据权利要求1所述的新型数据中心供配电系统， 其特征在于， 所述海上风场电力系 统包括： 海上风电集群、 风机变流器和第一配电变压器， 所述海上风电集群用于将风能转化为 电能， 所述第一配电变压器用于将所述海上风电集群输出的低压交流电升压至高压交流 电， 所述海上风电集群与所述风机变流器的一端连接， 所述风机变流器的另一端通过所述 第一配电变压器连接 至公共电网连接点； 所述屋顶分布式光伏电力系统包括： 屋顶光伏阵列、 直流汇流箱、 光伏逆变器和第二配 电变压器， 所述屋顶光伏阵列由光伏电池组件组成， 用于将 太阳能转化为电能， 所述光伏逆 变器用于将直流电转变成交流电， 所述第二配电变压器用于将所述屋顶光伏阵列输出的低 压交流电升压至高压交流电， 所述屋顶光伏阵列与所述直流汇流箱的一端连接， 所述直流 汇流箱的另一端与所述光伏逆变器的一端连接， 所述光伏逆变器的另一端通过所述第二配 电变压器连接 至公共电网连接点。 3.根据权利要求2所述的新型数据中心供配电系统， 其特征在于， 所述第 一储能电池系 统包括： 第一储能电池和第一储能变流器， 其中， 所述第一储能变流器的一端与所述第 一储能电池连接， 所述第 一储能变流器的另一端 分别与所述 风机变流器和所述第一配电变压器连接；权　利　要　求　书 1/10 页 2 CN 115441517 A 2所述第二储能电池系统包括： 第二储能电池和第二储能变流器， 所述第二储能变流器 的一端与所述第二储能电池连接， 所述第二储能变流器的另一端分别与所述光伏逆变器和 所述第二配电变压器连接 。 4.根据权利要求3所述的新型数据中心供配电系统， 其特征在于， 所述氢储能单元包 括： 第三配电变压器、 整流器、 电解槽、 储 氢罐、 储氧罐、 储 水罐、 海水淡化系统、 燃料电池、 逆 变器和第四配电变压器； 所述第三配电变压器的一端分别与 所述第一配电变压器和所述第 二配电变压器连接， 所述第三配电变压器的另一端与整流器的一端连接， 所述整流器的另一端与所述电解槽连 接， 所述电解槽还分别与所述储 氢罐、 储氧罐和储 水罐连接， 所述储 水罐与所述海水淡化系 统连接， 所述燃料电池分别与所述储氢罐、 储氧罐、 储水罐及逆变器连接， 所述逆变器还与 所述第四配电变压器连接； 所述海上风场电力系统和屋顶分布式光伏电力系统向所述电子信息设备供电后的多 余电能通过 所述第三配电变压器降压后， 输入至所述整流器； 所述整流器将所述多余电能转化成直流电为所述电解槽供电， 所述电解槽用于将电能 转变成化学能； 所述储氢 罐用于存 储所述电解槽中电解产生的氢气； 所述储氧 罐用于存 储所述电解槽中电解产生的氧气； 所述储水 罐用于为所述电解槽提供电解所用的水； 储水罐中的水来自于海水淡化系统； 所述海水淡化系统用于对 海水进行淡化处 理， 将得到的淡水存 储在所述储水 罐中； 所述燃料电池用于将化学能转化成电能， 并将转化过程中产生的热水经冷却降温后传 输至所述储水罐中存储， 所述燃料电池输出的电能通过所述逆变器及所述第四配电变压器 输出。 5.根据权利要求4所述的新型数据中心供配电系统， 其特征在于， 所述总控单元包括： 第一高压固态切换开关、 第二高压固态切换开关、 高压配电联络开关、 高压配电装置I段、 高 压配电装置II段、 第五配电变压器、 第六配电变压器、 低压配电装置I段、 低压配电装置II 段、 第一UPS配电装置、 第二UPS配电装置、 第一机房末端配电装置、 第二机房末端配电装置、 低压配电联络装置和控制模块， 其中， 所述第一配电变压器与所述第 一高压固态切换开关连接， 所述第 二配电变压器与 所述 第二高压固态切换开关连接， 所述第四配电变压器分别与所述第一高压固态切换开关和所 述第二高压固态切换开关连接； 所述第一高压固态切换开关用于在所述海上风场电力系统供电出现异常时， 在1/4周 波内快速切换至由所述氢储能单 元或公共电网供电； 所述第二高压固态切换开关用于在所述屋顶分布式光伏电力系统供电出现异常时， 在 1/4周波内快速切换至由所述氢储能单 元或公共电网供电； 所述高压配电联络开关与所述第一高压固态切换开关和所述第二高压固态切换开关 组成三合二闭锁， 所述海上风场电力系统和所述屋顶分布式光伏电力系统的电源设计容量 均大于所述 新型数据中心的全部负荷所需电量； 所述高压配电装置I段的分别与 所述第一高压固态切换开关和所述高压配电联络开关权　利　要　求　书 2/10 页 3 CN 115441517 A 3