[發(fā)明專利]發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310386851.X
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103683275A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 足立成人;松村昌義;小林明;下田敏章;小川徹也;橋本宏一郎;吉成聰志
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;F01D15/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及即使變?yōu)閬碜噪娏ο到y(tǒng)的電力供應(yīng)中斷的狀態(tài)、與電力系統(tǒng)的互連被切斷的狀態(tài)，也能夠維持發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

一直以來，在醫(yī)院、公共機(jī)關(guān)、制造廠、住宅等中，有時設(shè)置與電力系統(tǒng)分開進(jìn)行自發(fā)發(fā)電的發(fā)電設(shè)備。此種發(fā)電設(shè)備能夠在設(shè)置的場所進(jìn)行所需的發(fā)電，并且將剩余的發(fā)電電力向系統(tǒng)互連的電力系統(tǒng)(即電力公司)賣電。作為如此使自立發(fā)電成為可能的發(fā)電系統(tǒng)，如下系統(tǒng)眾所周知。

例如，在日本特開2007-006683號中，公開了如下發(fā)電裝置，其具備：通過與加熱介質(zhì)的熱交換而使動作介質(zhì)蒸發(fā)的蒸汽發(fā)生器、使通過所述蒸汽發(fā)生器蒸發(fā)的動作介質(zhì)膨脹以獲得機(jī)械動力的膨脹機(jī)、通過與冷卻介質(zhì)的熱交換使通過所述膨脹機(jī)膨脹的動作介質(zhì)凝結(jié)的凝結(jié)器、通過利用所述膨脹機(jī)獲得的機(jī)械動力而被驅(qū)動并發(fā)電的發(fā)電機(jī)、通過利用所述發(fā)電機(jī)發(fā)電的電力或者商用電力而動作，將所述冷卻介質(zhì)導(dǎo)入所述凝結(jié)器的冷卻介質(zhì)導(dǎo)入單元；以所述膨脹機(jī)以及所述發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件不超過既定的值的方式控制對所述冷卻介質(zhì)導(dǎo)入單元送電的電力的控制裝置。

另外，在日本特開2005-218163號中，公開了如下渦輪發(fā)電裝置，其包含：永磁式同步發(fā)電機(jī)連結(jié)于能夠通過燃料流量進(jìn)行輸出控制的燃?xì)鉁u輪的發(fā)電機(jī)；與渦輪發(fā)電機(jī)連接的轉(zhuǎn)換器；在轉(zhuǎn)換器與負(fù)載之間連接的逆變器；與交流互連系統(tǒng)連接的變壓單元；在變壓單元與逆變器之間連接的整流單元；以及與作為來自轉(zhuǎn)換器的輸出部的直流部連接的再生電阻，并且以如下方式構(gòu)成，即在從渦輪發(fā)電機(jī)經(jīng)由轉(zhuǎn)換器對逆變器供電的電壓為預(yù)先規(guī)定的第一電壓值以下的狀態(tài)下，經(jīng)由變壓單元以及整流單元從交流互連系統(tǒng)對逆變器供電，在從渦輪發(fā)電機(jī)經(jīng)由轉(zhuǎn)換器對逆變器供電的電壓為預(yù)先規(guī)定的第二電壓值以上的狀態(tài)下，通過再生電阻消耗剩余電力。

發(fā)明內(nèi)容

上述兩件現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電裝置具備互連型逆變器，該互連型逆變器處于始終與電力系統(tǒng)連結(jié)的狀態(tài)，在將發(fā)電的電力對互連的電力系統(tǒng)賣電時，使發(fā)電的電力的電壓、頻率、相位能夠與在外部電力系統(tǒng)中流動的電力同步(正確地一致)。

然而，此種互連型逆變器為將電力系統(tǒng)的電壓、頻率、相位作為參照，調(diào)節(jié)發(fā)電的電力的電壓、頻率、相位的構(gòu)成。因此，若電力系統(tǒng)因某些理由而停電，則應(yīng)參照的相位消失，不能夠調(diào)節(jié)發(fā)電的電力的電壓、頻率、相位。因此，在上述兩件現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電系統(tǒng)中，若電力系統(tǒng)停電則互連型的逆變器也停止，不能夠?qū)l(fā)電的電力輸送至負(fù)載。其結(jié)果，處于避免發(fā)電裝置的無負(fù)載下的發(fā)電的需要，發(fā)電系統(tǒng)也不能夠繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，最終發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電也停止。

另外，為了使因電力系統(tǒng)的停電而停止的發(fā)電系統(tǒng)再次起動，在發(fā)電系統(tǒng)為蘭金循環(huán)時，在進(jìn)行起動使動作介質(zhì)、冷卻水循環(huán)的泵等操作之后才能夠進(jìn)行穩(wěn)態(tài)的發(fā)電。因此，在上述兩件現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電系統(tǒng)中，即使在停電的電力系統(tǒng)恢復(fù)，能夠進(jìn)行來自電力系統(tǒng)的電力供應(yīng)情況下，若不首先起動上述泵等則不能夠進(jìn)行發(fā)電。即，存在如下問題，即，即使電力系統(tǒng)恢復(fù)，實際能夠供應(yīng)通過自立的發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的電力也需要很長時間，結(jié)果發(fā)電效率大幅降低。

本發(fā)明鑒于上述問題而完成，其目的在于提供即使處于互連下的電力系統(tǒng)停電時也能夠繼續(xù)進(jìn)行發(fā)電，能夠維持高發(fā)電效率的發(fā)電系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下列技術(shù)方案。

即，本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)具備：發(fā)電裝置；轉(zhuǎn)換器，將通過所述發(fā)電裝置發(fā)電的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力；互連型逆變器，將通過所述轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的直流電力轉(zhuǎn)換為能夠與系統(tǒng)互連的交流電力，并且具備：負(fù)載輸出部，從所述轉(zhuǎn)換器與互連型逆變器之間對負(fù)載供應(yīng)直流或者交流電力。

此外，優(yōu)選地，所述負(fù)載輸出部可以具有將通過所述轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力并對所述負(fù)載輸出的獨(dú)立型逆變器。

此外，優(yōu)選地，可以在所述轉(zhuǎn)換器與所述負(fù)載輸出部之間具備使伴隨負(fù)載變動而產(chǎn)生的所述轉(zhuǎn)換器的輸出端的電壓變動穩(wěn)定化的電壓穩(wěn)定化單元。

此外，優(yōu)選地，可以在所述轉(zhuǎn)換器與所述負(fù)載輸出部之間，與所述電壓穩(wěn)定化單元并聯(lián)地具有電池。

此外，優(yōu)選地，可以具備控制所述電池的充放電的控制部，所述控制部在所述電池的電壓為第一開閉閾值以下時，或者，在所述電池的電壓比所述第一開閉閾值高，且連結(jié)所述轉(zhuǎn)換器以及所述負(fù)載輸出部的直流布線的電壓為第二開閉閾值以下時，將所述電池與所述直流布線連接。

此外，優(yōu)選地，可以具備與所述電池串聯(lián)連接的電阻，所述控制部在所述電池的電壓為第一開閉閾值以下，且所述直流布線的電壓為第三開閉閾值以上時，將所述電池以及所述電阻與所述直流布線連接。