[發(fā)明專利]一種新能源發(fā)電場并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510428241.0
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN104935014B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王大文;孫禎;王夢琦;王日晟
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖市大文節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34107
• 代理人: 朱圣榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源(太陽能、風能)發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前利用風能發(fā)電存在諸多缺陷，導(dǎo)致難以并網(wǎng)發(fā)電，主要由于風能發(fā)電非常不穩(wěn)定，并網(wǎng)發(fā)電很困難，而用蓄電池儲能成本很高，管理難度大，使得風能發(fā)電的發(fā)展受到很大的制約。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種可控風能(太陽能)發(fā)電場并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，通過本發(fā)明有利于充分有效地利用風能發(fā)電，和電網(wǎng)的無功電能，實現(xiàn)再生能源連續(xù)平穩(wěn)發(fā)電與電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電，徹底解決風能發(fā)電場發(fā)電電壓不穩(wěn)定不連續(xù)現(xiàn)象，保證了再生能源發(fā)電方式的可持續(xù)發(fā)展，大規(guī)模發(fā)展。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種新能源發(fā)電場并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，輔助能源輸出端經(jīng)第一超級電容器連接變壓器T1的初級繞組，輔助能源輸出端經(jīng)第二超級電容器連接變壓器T2的初級繞組，所述變壓器T2的次級繞組經(jīng)固定整流器連接逆變器，所述逆變器連接發(fā)電設(shè)施，所述變壓器T1的次級繞組經(jīng)可控硅整流器連接發(fā)電設(shè)施，所述逆變器的輸出并入電網(wǎng)供能。

所述可控硅整流器的負極與風能發(fā)電場整流器的正極串聯(lián)連接，所述可控硅整流器的正極與逆變器的正極連接，所述發(fā)電設(shè)施的負極與逆變器的負極連接。

所述輔助能源為交流電源，由國家電網(wǎng)提供交流電；或者輔助能源為蓄電池。

所述輔助能源的輸出端設(shè)有電源開關(guān)。

所述發(fā)電設(shè)施為風力發(fā)電設(shè)備。

本發(fā)明的優(yōu)點在于能有效消除風能發(fā)電場不連續(xù)、不穩(wěn)定、“棄風”等現(xiàn)象，適時做到削峰填谷的要求，當風能發(fā)電場電壓下降時，可直接由輔助能源供電線路供電，直接幫助風能發(fā)電場提供相應(yīng)的差額部分電壓，和保證風能發(fā)電場連續(xù)發(fā)電的鉗制電流，使得風能發(fā)電場獲得連續(xù)平穩(wěn)供能。

附圖說明

下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為電場結(jié)構(gòu)示意圖；

上述圖中的標記均為：1、發(fā)電設(shè)施；2、可控硅整流器；3、逆變器；4、輔助能源；5、電源開關(guān)；6、固定整流器。

具體實施方式

如圖1所示，新能源發(fā)電場并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由兩條并聯(lián)的供電線路組成，一條是再生能源供電線路，本實施例采用的再生能源是風能發(fā)電場供電線路，該供電線路包括有發(fā)電設(shè)施1(風能發(fā)電場整流器)、可控硅整流器2、逆變器3；另一條供電線路是輔助的能源供電線路，該供電線路包括有輔助能源4、電容器C4-C6、變壓器T2、固定整流器6和二極管D9-D14整流后輸入逆變器3。

上述的輔助能流4即為交流電源，主要由國家電網(wǎng)提供交流電，在孤網(wǎng)發(fā)電地區(qū)也可以由蓄電池提供輔助能源4。(給第一組再生能源發(fā)電裝置供能，后續(xù)發(fā)電裝置就可以由孤網(wǎng)提供輔助能源4)。

優(yōu)選方案，在固定整流器6與風發(fā)電場之間設(shè)有連接線。在發(fā)電設(shè)施1與電網(wǎng)之間設(shè)有連接線。上述的輔助能源4和可控硅整流器2之間設(shè)有連接線，可使輔助能源4自動供應(yīng)初始電能和差額部分電能，微調(diào)由反饋電壓控制，如微調(diào)電壓有偏移，可通過互聯(lián)網(wǎng)由總控制室人工控制，在可控硅整流器2由電容器供能、可控硅整流器2的電壓加上發(fā)電設(shè)施1的電壓供給逆變器3即為輸出電量，這是在電壓波動后的有效措施。

利用電網(wǎng)無功電能幫助再生能源多發(fā)電，電網(wǎng)多數(shù)是感性的，如能在電網(wǎng)中增加相反性質(zhì)的電流，就能抵消電網(wǎng)的無功功率，就相當于給電網(wǎng)增加有功功率，在變壓器T1的初級繞組中串聯(lián)超級電容器C1—C3，在固定整流器6的電路輸入處的變壓器T2的初級繞組中串聯(lián)超級電容器C4—C6可使風能發(fā)電場24小時連續(xù)平穩(wěn)發(fā)電。

電容器串接在三相交流電源中，固定整流器6輸出直流電壓略高于逆變器3輸入電壓，平時始終有一定數(shù)量電流輸送至逆變器3，這是一種鉗制電流，牢牢鉗住發(fā)電設(shè)施1的電流無法波動。可控硅整流器2的初始電壓+差額電壓+發(fā)電設(shè)施1的電壓再和固定整流器6的鉗制電壓并聯(lián)，鉗住發(fā)電設(shè)施1電壓無法變動。固定整流器6和可控硅整流器2的設(shè)計方式是只消耗無功電能，因為電網(wǎng)多數(shù)為感性的，加入容性的用電設(shè)備，即為新型無功補償裝置，可以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。

有堅強的直流電流供給；可控硅整流器2為差額電壓調(diào)控器，當發(fā)電設(shè)施1發(fā)電供電線路供電電壓降低時，可控硅整流器2輸送初始電壓和差額電壓，使逆變器3的額定電壓始終不變；逆變器3是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電以供各種用電設(shè)備使用。