[實用新型]一種海上浮式風力及波浪能混合并網發電裝置

有效

• 申請號: 201320370331.5
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN203430693U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 劉國海;錢鵬;陳兆嶺;劉云龍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03D9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本實用新型涉及一種海上浮式風力及波浪能混合并網發電裝置，屬于漂浮式海上綜合發電裝置結構技術。

背景技術

隨著新能源技術的廣泛應用，新能源發電技術正由陸地走向海洋。海上相對于陸地有更加穩定豐富的風場，且不受地形的影響。而且海上蘊藏著巨大的波浪能資源，對波浪能的利用成為當今的研究熱點之一。傳統的海上新能源發電系統往往是通過柱式結構固定在海床上，這一方法由于成本高昂，并不適用于能源儲量更高的遠海地區。而海上浮式風力發電技術因為只采用風力發電這種單一新能源發電技術，所以對整個浮式發電系統的利用率不高，并且遠海發電系統的電能儲存和輸送技術是制約遠海能源利用的一個重要因素。因此研究一套海上浮式風力及波浪能混合并網發電方法及裝置，在實際工業應用中是非常必要的。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提出海上浮式風力及波浪能混合并網發電裝置，利用浮式平臺安裝靈活，應用場合廣的優點，提高了系統的利用率。該裝置結構簡單，實用價值高,結構簡單，推進了該發電裝置在工業上的應用。

本實用新型的裝置采用具體技術方案如下：

一種海上浮式風力及波浪能混合并網發電裝置，包括風力發電機、海上浮式平臺、功率變換器、波浪能發電機、海上浮式平臺固定錨鏈和波浪能發電機定子固定支柱，風力發電機安裝在海上浮式平臺的頂端，波浪能發電機安裝在海上浮式平臺下端的塔筒內，所述波浪能發電機采用直線發電機，功率變換器安裝在海上浮式平臺內，并分別與風力發電機和波浪能發電機連接；海上浮式平臺固定錨鏈將海上浮式平臺固定，波浪能發電機定子固定支柱用于固定波浪能發電機定子。

將風力發電機和波浪能發電機同時安裝在海上浮式平臺上，海上浮式平臺通過錨鏈固定；風力發電機和波浪能發電機在風能和波浪能的作用下發出電能，電能經過功率變換器變換后由電纜輸送到岸上電網系統。??

所述功率變換器包括風力發電整流電路、波浪能發電整流電路、并網逆變電路、PWM控制器和驅動電路；風力發電機輸出端接風力發電整流電路，波浪能發電機輸出端接波浪能發電整流電路，風力發電整流電路和波浪能發電整流電路并聯在并網逆變電路的直流側，并網逆變電路的輸出端接電網,電網電壓傳感器并聯在電網中，并網逆變器輸出電壓傳感器并聯在并網逆變電路的三相輸出端，并網逆變器輸出電壓傳感器和電網電壓傳感器的輸出信號經過PWM控制器，PWM控制器中的DSP芯片（采用TMS320F2812）計算出3組獨立的PWM信號，每組2個互補的PWM信號，為并網逆變電路的6個IGBT提供驅動信號，由IGBT驅動電路驅動并網逆變電路的6個IGBT工作使并網逆變電路產生并網電壓。

其中功率變換器將風力發電機和波浪能發電機發出的電能轉換成并網電能的過程是這樣實現的，當風力發電機和波浪能發電機在風能和波浪能的作用下發出電能時，電能分別經過風力發電整流電路、波浪能發電整流電路整流后使得并網逆變電路的直流側電壓恒定,電網電壓傳感器檢測出電網三相電壓的U_a*、U_b*、U_c*，并網逆變器輸出電壓傳感器檢測出逆變電路輸出電壓的U_a、U_b、U_c，輸入PWM控制器，PWM控制器中的DSP芯片用U_a*、U_b*、U_c*減去U_a、U_b、U_c得到△U_a、△U_b、△U_c即U_a*、U_b*、U_c*與U_a、U_b、U_c的輸出誤差信號，輸出誤差信號△U_a、△U_b、△U_c經過PID調制和三角波比較得到3組PWM信號，即每組2個互補的PWM信號。

本實用新型通過將風力發電與波浪能發電裝置結合，能提高浮式發電系統的利用率，實現裝置結構簡單，工作效率高，具有較高的實用價值。

附圖說明