[發明專利]一種穩定的風電場輸出系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201611243803.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106786752B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 呂博;張濤;劉海艷;張冬霞
• 申請（專利權）人: 上海博翎能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 王雯婷;方燕娜

1.一種穩定的風電場輸出系統，包括：風機、電機、壓縮機、膨脹機、發電機、儲氣罐、換熱器、閥門、燃燒器和太陽能集熱器，其特征在于：風機（1）分別與智能控制系統（7）、電機（2）的一端、電網（6）相連，電機（2）的另一端與壓縮機（3）的一側相連，壓縮機（3）的另一側與膨脹機（4）的一側相連，壓縮機（3）的下端口與儲氣罐（8）的頂部端口相連，膨脹機（4）的另一側與發電機（5）的一端相連，膨脹機（4）的下端口與燃燒器（13）的頂端左連接口相連，發電機（5）的另一端與電網（6）相連，儲氣罐（8）的側口與智能控制系統（7）相連，儲氣罐（8）的低口與換熱器一（9）的一端相連，換熱器一（9）的一端還分別與閥門（11）、換熱器二（10）的一端相連，換熱器一（9）的另一端分別與燃燒器（13）底端左接口、太陽能集熱器（12）的一端相連，燃燒器（13）底端的右接口與換熱器二（10）的另一端相連，燃燒器（13）頂端右側接口連接外置天然氣管道，燃燒器（13）的一側則與智能控制系統（7）相連，智能控制系統（7）還與太陽能集熱器（12）相連，太陽能集熱器（12）的另一端分別與閥門（11）的另一端、換熱器二（10）的另一端相連。

2.根據權利要求1所述的一種穩定的風電場輸出系統，其特征在于：所述智能控制系統（7）包括：氣象資料實時處理模塊（7-1），預測執行模塊（7-2），氣象資料數據庫模塊（7-3），負荷需求預測模塊（7-4）和智能控制模塊（7-5），所述氣象資料實時處理模塊（7-1）與氣象資料數據庫模塊（7-3）、預測執行模塊（7-2）相連，預測執行模塊（7-2）分為三路，三路分別與氣象資料數據庫模塊（7-3）、智能控制模塊（7-5）和負荷需求預測模塊（7-4）相連，負荷需求預測模塊（7-4）則又與智能控制模塊（7-5）相連。

3.一種穩定的風電場輸出系統的工作方法，其特征在于：按照如下步驟進行調節工作：

步驟1：氣象資料實時處理模塊（7-1）通過氣象監測設備把72小時內天氣變化情況的數據進行編碼、加密，通過3G網絡將監測數據傳輸到氣象資料數據模塊（7-3）與預測執行模塊（7-2）中；

步驟2：負荷需求預測模塊（7-4）將負荷需求數據傳輸到預測執行模塊（7-2）中；

步驟3：預測執行模塊（7-2）根據步驟1與步驟2的數據，通過內部數學優化模型確立風電輸出系統的運行策略信息借助無線網絡將策略信息傳遞給智能控制模塊（7-5）；

步驟4：智能控制模塊（7-5）收到步驟3的信息后，控制風機（1）、儲氣罐（8）、燃燒器（13）與太陽能集熱器（12）開始工作，同時智能控制模塊（7-5）將步驟3的信息反饋給負荷預測模塊（7-4）進行數據存儲；

步驟5：太陽能集熱器（12）與燃燒器（13）接收到負荷預測模塊（7-4）傳輸的負荷需求后太陽能集熱器（12）開始吸收太陽能，并進行溫度檢測判斷：

當溫度達到膨脹機（4）進口溫度要求時，熱量直接通過換熱器一（9）對儲氣罐（8）中的壓縮空氣進行加熱，使儲氣罐（8）中的高壓氣體變為高溫高壓氣體，此時閥門（11）處于關閉狀態；

當溫度小于膨脹機（4）進口溫度要求時，啟動燃燒器（13），開啟閥門（11），熱量通過換熱器一（9）對儲氣罐（8）中的壓縮空氣進行加熱，使儲氣罐（8）中的高壓氣體變為高溫高壓氣體，而燃燒器（13）產生的煙氣則進入換熱器二（10）對太陽能集熱器（12）內的工質進行加熱；

步驟6：風機（1）與儲氣罐（8）接收到負荷預測模塊（7-4）傳送的負荷需求后進行判斷：

如果負荷需求小于風機（1）供給量時，風機（1）直接將風電傳輸給電網（6），并啟動電機（2）驅動壓縮機（3）將多余空氣壓縮成高溫高壓氣體儲存在儲氣罐（8）中；

如果負荷需求大于風機（1）供給量時，儲氣罐（8）釋放其中的高溫高壓氣體，推動膨脹機（4）旋轉帶動發電機（5）產生電能，并將電能傳輸給電網（6）。