[發(fā)明專利]海洋能多能互補(bǔ)供電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410263743.8
• 申請日: 2014-06-14
• 公開（公告）號: CN105322562A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史宏達(dá);劉臻;黎明;李美征;張家明;黃淑婷;宮廣新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 青島聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 37227
• 代理人: 段秀瑛;王月玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋能源利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海洋能多能互補(bǔ)供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

多能互補(bǔ)電力系統(tǒng)，又稱混合發(fā)電系統(tǒng)或新能源微網(wǎng)，指因地制宜地充分利用可再生能源，如水力、風(fēng)力、太陽能等資源，形成多種能源互相補(bǔ)充的小型電力系統(tǒng)。該系統(tǒng)可全部由可再生能源構(gòu)成，也可以一種或幾種新能源為主，燃油燃?xì)鉃檩o。常用的互補(bǔ)系統(tǒng)包括：風(fēng)光儲互補(bǔ)供電系統(tǒng)、風(fēng)柴儲互補(bǔ)供電系統(tǒng)、風(fēng)光柴儲互補(bǔ)供電系統(tǒng)、光水儲互補(bǔ)供電系統(tǒng)、光水柴儲互補(bǔ)供電系統(tǒng)和風(fēng)光水儲互補(bǔ)供電系統(tǒng)。

隨著世界各國對新能源的關(guān)注和投入，多能互補(bǔ)獨(dú)立電力系統(tǒng)因其可解決海島等無電區(qū)供電問題，得到了較為廣泛的應(yīng)用。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的研究主要集中在系統(tǒng)控制、優(yōu)化設(shè)計(jì)和模擬仿真上，尚未大規(guī)模應(yīng)用。風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的研究多為風(fēng)電和抽水蓄能電站的互補(bǔ)運(yùn)行。光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)為光伏電站和水電站互補(bǔ)，也尚處于建立模型和仿真研究階段。相較于以上發(fā)電系統(tǒng)，針對海洋能發(fā)電裝置、綜合利用多種海洋能的海洋能多能互補(bǔ)智能供電系統(tǒng)的研究十分缺乏，也尚未有關(guān)鍵技術(shù)形成。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種綜合利用多種海洋能進(jìn)行互補(bǔ)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電能輸出的海洋能多能互補(bǔ)供電系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種海洋能多能互補(bǔ)供電系統(tǒng)，包括海洋能發(fā)電裝置組、并網(wǎng)控制柜組、匯流開關(guān)柜、操控臺、儲能系統(tǒng)和用戶負(fù)載；海洋能發(fā)電裝置組依次與并網(wǎng)控制柜組、匯流開關(guān)柜電連接，匯流開關(guān)柜分別與儲能系統(tǒng)、用戶負(fù)載和外部電網(wǎng)電連接，海洋能發(fā)電裝置組、并網(wǎng)控制柜組、匯流開關(guān)柜分別與操控臺電連接；所述海洋能發(fā)電裝置組包括波浪能發(fā)電裝置、潮汐能發(fā)電裝置、潮流能發(fā)電裝置和溫差能發(fā)電裝置中的一種或多種的組合；海洋能發(fā)電裝置組中的每個(gè)發(fā)電裝置分別單獨(dú)連接所述并網(wǎng)控制柜組的每個(gè)單獨(dú)的并網(wǎng)控制柜，海洋能發(fā)電裝置組中的每個(gè)發(fā)電裝置分別連接操控臺；并網(wǎng)控制柜組的每個(gè)并網(wǎng)控制柜分別與操縱臺連接。

所述并網(wǎng)控制柜包括V/F變流器和P/Q變流器。V/F變流器主要功能為：創(chuàng)建微電網(wǎng)，為其他變流器設(shè)備的并網(wǎng)提供電壓和頻率標(biāo)準(zhǔn)，也是微電網(wǎng)并入大電網(wǎng)的重要指標(biāo)；為其他變流器柜、匯流開關(guān)柜及操作臺內(nèi)的控制回路提供電源支持。P/Q變流器通過對有功功率和無功功率的解耦控制，可以實(shí)現(xiàn)對并網(wǎng)微電源的出力控制。

匯流開關(guān)柜的功能是：各微電源在此柜中并網(wǎng)建立微電網(wǎng)，將并網(wǎng)的電能通過電子負(fù)載進(jìn)行消耗或者并入大電網(wǎng)，并可將并網(wǎng)的三相電能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的單項(xiàng)電源為整個(gè)系統(tǒng)的控制回路及照明風(fēng)扇等設(shè)備供電。

所述操作臺包括HMI面板、電能監(jiān)測模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示和控制開關(guān)。HMI操作面板可以瀏覽和存儲系統(tǒng)變流器的數(shù)據(jù)、故障等的實(shí)時(shí)信息和歷史數(shù)據(jù)以及報(bào)表輸出，而且可以與PLC通信，完成對系統(tǒng)的控制。電能監(jiān)測模塊對系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和面板顯示，同時(shí)也為人工觀測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)起到了重要作用。

所述儲能系統(tǒng)為蓄電池組。用戶負(fù)載消耗不掉所有電力時(shí)，為蓄電池組充電。所發(fā)電力滿足不了用戶負(fù)載需求時(shí)，由蓄電池組放點(diǎn)補(bǔ)充。平衡發(fā)電高峰和用電高峰，保證電能穩(wěn)定輸出。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、海洋能多能互補(bǔ)供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多種海洋能轉(zhuǎn)化成電能方式的集成，提高了電能的轉(zhuǎn)換效率，對海洋能發(fā)電走向集成化、規(guī)模化具有重要的意義。

2、海洋能多能互補(bǔ)供電系統(tǒng)不區(qū)分海洋能種類，且對各分布式發(fā)電裝置輸出的頻率和電壓具有高度的兼容性，且具有可靠的系統(tǒng)安全保護(hù)功能，接入不穩(wěn)定的海洋能輸入，經(jīng)過功率變換后形成380V/50Hz的穩(wěn)定交流輸出。能量輸出主要用于負(fù)載消耗和儲能，多余部分可以并網(wǎng)饋入外部電網(wǎng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、海洋能發(fā)電裝置組；2、并網(wǎng)控制器組；3、匯流開關(guān)柜；4、外部電網(wǎng)；5、用戶負(fù)載；6、儲能系統(tǒng)；11、波浪能發(fā)電裝置，12、潮汐能發(fā)電裝置，13、潮流能發(fā)電裝置，14、溫差能發(fā)電裝置；21、并網(wǎng)控制器A，22、并網(wǎng)控制器B，23、并網(wǎng)控制器C，24、并網(wǎng)控制器D。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例具體說明本發(fā)明。

實(shí)施例1：