[發(fā)明專利]一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)及其電能提供方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410834267.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104485667A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐珂;謝源;王飛宇;徐永斌;高志飛;曾明杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)及其電能提供方法。

背景技術(shù)

我國(guó)風(fēng)能資源豐富的地區(qū)多集中在西北地區(qū)和東南部地區(qū)海上。風(fēng)能的不定量性和風(fēng)電機(jī)組本身的運(yùn)行特性使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率是波動(dòng)性的，一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法并入電網(wǎng)運(yùn)行。一些風(fēng)能資源豐富地區(qū)出現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組限功率運(yùn)行，風(fēng)電機(jī)組不能并入電網(wǎng)等現(xiàn)象。尤其是海上風(fēng)電場(chǎng)，一些建設(shè)完成的風(fēng)電場(chǎng)由于投入成本和技術(shù)水平等原因甚至不能并網(wǎng)，導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)“棄風(fēng)”現(xiàn)象。另外，因?yàn)殡娔艿漠a(chǎn)生和消耗是同時(shí)進(jìn)行的，電能不易被儲(chǔ)存，如果發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能不能被使用的話也會(huì)對(duì)發(fā)電設(shè)備、電網(wǎng)、以及負(fù)荷造成影響。尤其是在夜間負(fù)荷消耗的功率較小時(shí)，由于風(fēng)電場(chǎng)本身存在的局限性，風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的電能和負(fù)荷消耗的電能存在“逆差”，只能將風(fēng)電機(jī)組關(guān)停，造成“棄電”。

而另一方面，光照是水體升溫的主要因素，所有綠色植物進(jìn)行光合作用均需光照；通過(guò)光合作用，合成有機(jī)物質(zhì)，釋放出氧氣，不僅給水產(chǎn)動(dòng)物提供絕大部分氧氣，同時(shí)還是鰱、鳙等魚(yú)類的天然飼料。此外，光照中的紫外線，還能殺死水中的有害細(xì)菌，使養(yǎng)殖的水產(chǎn)動(dòng)物能夠健康生長(zhǎng)。因此，光照的時(shí)間越長(zhǎng)，越有利于水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)及天然飼料生物的繁殖，從而使水產(chǎn)養(yǎng)殖獲得高產(chǎn)。

因此，如果能充分利用風(fēng)電場(chǎng)多余電力資源和豐富的海洋資源，利用光照技術(shù)進(jìn)行海上養(yǎng)殖場(chǎng)建設(shè)，將會(huì)大大提高風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的附加值，同時(shí)更加有利于海洋資源的生長(zhǎng)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之一目的在于提供一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)及其電能提供方法，其可以有效地提高風(fēng)能資源的利用率。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)，至少包括：

風(fēng)電場(chǎng)，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能輸出；

判斷模塊，用于判斷所述風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能的電能質(zhì)量是否良好，于判斷結(jié)果為電能質(zhì)量良好時(shí)，將所述風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)輸電線路并網(wǎng)供電，于判斷結(jié)果為電能質(zhì)量不佳時(shí)，將所述風(fēng)電場(chǎng)的輸出連接至變流模塊；

變流模塊，利用變流器對(duì)所述風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能進(jìn)行整流；

變壓模塊，連接所述變流模塊，對(duì)所述變流模塊的輸出進(jìn)行降壓；

海洋養(yǎng)殖場(chǎng)供電系統(tǒng)，連接于所述變壓模塊。

進(jìn)一步地，所述電能質(zhì)量良好為符合并網(wǎng)的要求。

進(jìn)一步地，所述判斷模塊還判斷遠(yuǎn)端電網(wǎng)功率需求量的大小，于電能質(zhì)量良好且遠(yuǎn)端電網(wǎng)功率需求量大時(shí)，將所述風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)輸電線路并網(wǎng)供電。

進(jìn)一步地，所述判斷模塊于判斷出電能質(zhì)量不佳或遠(yuǎn)端電網(wǎng)功率需求量較小時(shí)，將所述風(fēng)電場(chǎng)連接至所述變流模塊。

進(jìn)一步地，所述海洋養(yǎng)殖場(chǎng)供電系統(tǒng)用于向養(yǎng)殖場(chǎng)照明系統(tǒng)、溫控加熱系統(tǒng)以及海水體循環(huán)系統(tǒng)提供電能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)的電能提供方法，包括如下步驟：

步驟一，利用風(fēng)電場(chǎng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能；

步驟二，對(duì)所述風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能的電能質(zhì)量進(jìn)行判斷；

步驟三，若所述風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能質(zhì)量良好，則將所述風(fēng)電場(chǎng)的輸出通過(guò)輸電線路并網(wǎng)供電；若所述風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能質(zhì)量不佳，則將該風(fēng)電場(chǎng)的輸出進(jìn)行整流、降壓后輸出至海洋養(yǎng)殖場(chǎng)供電系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，于步驟二中，還包括判斷遠(yuǎn)端電網(wǎng)功率需求量的大小的步驟。

進(jìn)一步地，于步驟三中，若所述風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能質(zhì)量良好且遠(yuǎn)端電網(wǎng)功率需求量大，則將所述風(fēng)電場(chǎng)的輸出通過(guò)輸電線路并網(wǎng)供電。

進(jìn)一步地，于步驟三中，若所述風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能質(zhì)量不佳或遠(yuǎn)端電網(wǎng)功率需求量較小，則將該風(fēng)電場(chǎng)的輸出進(jìn)行整流、降壓后輸出至海洋養(yǎng)殖場(chǎng)供電系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述海洋養(yǎng)殖場(chǎng)供電系統(tǒng)用于向養(yǎng)殖場(chǎng)照明系統(tǒng)、溫控加熱系統(tǒng)以及海水體循環(huán)系統(tǒng)提供電能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)及其電能提供方法于風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的電能質(zhì)量良好，且遠(yuǎn)端電網(wǎng)功率需求量大時(shí)，將風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)輸電線路并網(wǎng)供電，而于風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的電能波動(dòng)性較大，不適合直接向電網(wǎng)并網(wǎng)供電時(shí)通過(guò)變流器整流以及變壓器降壓等變流變壓過(guò)程，向風(fēng)電養(yǎng)殖場(chǎng)供電系統(tǒng)供電，有效地提高了風(fēng)能資源的利用率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一種可用于海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)的電能提供方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式