[實用新型]一種風力發電并網配置系統

有效

• 申請號: 201520072271.8
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN204441904U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 馬力
• 申請（專利權）人: 馬力
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種風力發電并網配置系統。

背景技術

風力發電分離網型和并網型兩種發電配置模式，對離網型風力發電模式，一種風力發電配置系統(專利申請號：201410392299.x)中，提供了一種新的配置模式，本實用新型將對并網型風力發電系統提出一種新的配置模式。

現有的并網型風力發電系統配置普遍采用的模式是：風力發電機組+逆變器(或稱變流器)+升壓變壓器+并網柜，其中風力發電機組包括風葉、發電機和控制器三部分，發電機在風力作用下將風能轉變成電能。逆變器將風力發電機組發出的不穩定的交流電整流變為直流電，再將直流電逆變成穩定電壓、穩定頻率的交流電。升壓變壓器將逆變器輸出的低電壓電能升高到與電網一致的高電壓電能。并網柜通過檢測升壓變壓器供給的電壓與電網電壓比較，適時地把風力發電機組發出的電能投入電網或從電網解列。在這個系統中，風力發電機組跟隨風力大小的變化其轉速發生變化，所發出的電壓、功率發生變化，當風力發電機組的發電電壓達到逆變器的門檻電壓時，逆變器開始工作，將風力發電機組發出的電能并網輸送出去。如果風力偏小、風力發電機組發出的電壓偏小、達不到逆變器門檻電壓值時，逆變器不工作，風力發電機組發出的電能無法向外輸送，這時風力發電機組處于空轉狀態，如果原來已經處于并網輸電狀態，這時風力發電機組要從電網解列。當風力變大，風力發電機組的轉速變快，所發出的電壓變高，達到逆變器的門檻電壓時，逆變器開始工作，將風力發電機組發出的電能供給升壓變壓器，經過并網柜并網輸電，系統處于發電輸電狀態。當風力繼續變大，風力發電機組的轉速變快，所發出的電壓繼續變高，將要超過逆變器所承受的最高電壓限制時，風力發電機組中的控制器控制風力發電機組的變槳機構工作，使風力發電機機組中的風葉迎風角度變小，風力發電機組主動放走部分風能，使得到的風能量變小，風力發電機組轉速變低，人為降低風力發電機組發電的電壓值，將電壓限制在逆變器可承受的范圍內，這時系統仍處于正常的發電輸電運行狀態。如果風力繼持續增大，以上措施不能使電壓控制在逆變器所能承受的電壓范圍時，控制器控制風力發電機組中的剎車動作，將風力發電機組中的風機抱死，系統強行退出工作狀態。從以上分析可以看出，現有的風力發電并網配置系統，風能的利用只能取中間的很小一段，在風力偏小或風力偏大時，系統均不能輸電工作，不但造成了資源很大的浪費，更主要的是風力發電機組頻繁切入、切出電網，對電網產生很大的沖擊。這種風力發電并網模式無法實現向電網輸送連續的電能，只能在一定風力區間向電網輸電。

既是在風力發電向電網輸電區間內，現有風力發電的并網模式也無法實現向電網輸送穩定的電能，因為自然風時大時小、變化無常，所發出的電能也就時大時小、變化無常，對電網產生很大的沖擊，容易造成電網的振蕩。

基于以上原因，結合中國電網容量偏小，電網輸送距離遠的現實，電網部門不愿接受風電并網，甚至把風電稱之為垃圾電，棄電現象嚴重，造成極大的能源浪費。

另外，在現有風力發電并網配置系統中，逆變器屬電子器件，價格高、可靠性差，造成風力發電造價居高不下，運行維護成本高，影響了風力發電行業的發展。

目前我國風力發電行業面臨的局面是：一方面國家從能源戰略考慮要大力發展風電行業，目前我國風力發電裝機容量已達到世界第一大國，在國內已成為第三大發電領域，另一方面電網部門卻千方百計地設置門檻限制風電并網，造成大批風力發電機組只能空轉不能并網發電的困境，成為影響風電行業發展的瓶頸。

發明內容

本實用新型的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種風力發電配置新模式，該模式可以使風力發電并網后平穩連續的輸送，徹底改變風力發電并網能量忽大忽小、頻繁切入切出的局面，消除風電并網對電網的沖擊，還可對電網起到調峰作用，增大電網的輸電能力。本實用新型還可以加大風力發電機組工作區間，提高風力發電設備的利用率。本實用新型省去了可靠性較差的逆變器，提高了風力發電的壽命及穩定性，降低了運營成本。用本實用新型配置的風力發電并網系統，可以徹底消除風電行業的棄電現象。

本實用新型的技術解決方案是：提供一種風力發電并網配置系統，該系統配置由風力發電機組、電動氣泵、儲氣罐、空氣動力發電機組、升壓變壓器、并網柜組成。