[實用新型]一種風力發電機微網供電電源系統

有效

• 申請號: 201220303281.4
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN202678969U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 沈行良
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J9/04;H02J3/28
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本實用新型涉及一種微網供電電源系統，尤其是涉及一種風力發電機微網供電電源系統。

背景技術

隨著包括風電等可再生能源和高效清潔的化石燃料在內的新型發電技術的發展，分布式發電系統DGS日漸成為滿足負荷增長需求、減少環境污染、提高能源綜合利用效率和供電可靠性的一種有效途徑。DGS具有投資少、發電方式靈活、可與環境兼容等優點，在配電網中得到廣泛的應用，但是DGS的大規模滲透也產生了一些負面影響，如分布式發電單機接入成本較高，控制較復雜。另外，從系統的角度來分析，DGS是不可控的發電單元，因此系統總是試圖采取隔離、切機的方式來控制微型發電系統，以消除其對大系統的電壓和頻率的沖擊。根據文獻，當電力系統發生故障時，DGS必須馬上切機退出運行，但是這限制了分布式發電的運行方式，削弱了其優勢和潛能。為了減少DGS對主網的不利影響，同時發揮其固有優勢，一個合理有效的解決方案是采用系統方法，將發電裝置和相應的負荷看成一個子系統，即微網。

目前，現有微網系統普遍存在下述問題：

1)當孤網運行時，不僅需要平衡有功功率，還需要平衡無功功率，因此需要在微網內安裝一定容量的無功補償設備；

2)當微網內存在非線性負載時，還需要設計和安裝濾波裝置來濾除非線性負載所產生的諧波電流；

3)當微網覆蓋的面積較大(如較大的島嶼微網)時，微網的供電半徑較大，需要建設不同電壓等級的輸配電線路和體積龐大的50Hz工頻變壓器；

以上3個問題均在一定程度上增加了微網的建設費用和微網運行控制的難度。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種自動切換、安全可靠性高、充分利用風力發電機的電能的風力發電機微網供電電源系統。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種風力發電機微網供電電源系統，其特征在于，包括電網供電子系統、風力發電機供電子系統、微網供電子系統和切換開關，所述的微網供電子系統通過切換開關分別與電網供電子系統、風力發電機供電子系統連接。

所述的風力發電機供電子系統包括風力發電機、逆變器、電動機和蓄電池，所述的風力發電機通過逆變器與切換開關連接，所述的電動機和蓄電池均接在風力發電機、逆變器之間的供電母線上。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1)自動切換，當風力發電時，微網供電子系統的部分用電負荷由風力發電機供電子系統來供電，當風電欠缺時，微網供電子系統的的負荷切回至電網供電子系統，由電網供電子系統供電。

2)安全可靠性高，電網供電子系統與風力發電機供電子系統任何情況下不存在并網的可能，可靠性安全性可得到保障。

3)充分利用風力發電機的電能，電動機為自動投切的工作方式，當電壓為過電壓時，自動投入運轉，以降低蓄電池的充電電壓，防止蓄電池長時間處于過充狀態；當電壓下降到一定值時，自動退出，讓蓄電池充分蓄能。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種風力發電機微網供電電源系統，包括電網供電子系統1、風力發電機供電子系統2、微網供電子系統3和切換開關4，所述的微網供電子系統3通過切換開關4分別與電網供電子系統1、風力發電機供電子系統2連接。

所述的風力發電機供電子系統2包括風力發電機22、逆變器21、電動機23和蓄電池24，所述的風力發電機22通過逆變器21與切換開關4連接，所述的電動機23和蓄電池24均接在風力發電機22、逆變器21之間的供電母線上。

當風力發電時，微網供電子系統的部分用電負荷由風力發電機供電子系統來供電，當風電欠缺時，微網供電子系統的的負荷切回至電網供電子系統，由電網供電子系統供電。電動機為自動投切的工作方式，當電壓為過電壓時，自動投入運轉，以降低蓄電池的充電電壓，防止蓄電池長時間處于過充狀態；當電壓下降到一定值時，自動退出，讓蓄電池充分蓄能。