[實用新型]風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720756427.3
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN206932191U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋永端;李岳;賴俊峰
• 申請（專利權(quán)）人: 星際（重慶）智能裝備技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H02S10/12
• 分類號: H02S10/12;H02S40/38;H02J3/38
• 代理公司: 重慶信航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司50218
• 代理人: 吳彬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種結(jié)合風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、以及電能儲存的混合發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

世界化石等不可再生能源存量緊缺，新能源如風(fēng)能、太陽能等屬于可再生資源，取之不盡、用之不竭，而且分布廣泛、清潔無污染，近些年來得到世界各國的重視與研究。我國幅員遼闊，擁有豐富的風(fēng)能與太陽能資源，因此風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電在我國得到大力發(fā)展。但風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電存在間歇性、隨機性的特點，獨立的風(fēng)力發(fā)電站和光伏電站都無法提供連續(xù)穩(wěn)定的能量。風(fēng)能和太陽能在時間和地域上存在著天然的、強烈的互補特性，表現(xiàn)為白天光照充足，風(fēng)能不足，夜間則相反；夏天光照充足，風(fēng)能不足，冬天則相反。因此風(fēng)光混合發(fā)電成為當(dāng)下新能源發(fā)電首選，風(fēng)光天然互補特性決定了風(fēng)光混合發(fā)電能量的連續(xù)性與整體平穩(wěn)性，但由于風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電都還具有波動性，這會導(dǎo)致風(fēng)光混合發(fā)電質(zhì)量不高。

超級電容具有功率密度大、可循環(huán)次數(shù)多、壽命長、無污染的優(yōu)點，但存在能量密度低的不足；傳統(tǒng)蓄電池能量密度高，功率密度較大，但存在可循環(huán)次數(shù)少的不足。超級電容與蓄電池存在著功能互補性。儲能系統(tǒng)可以快速吞吐功率，可以對風(fēng)光混合發(fā)電的電能質(zhì)量進行調(diào)節(jié)，降低發(fā)電波動性。從技術(shù)評價來看，風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)是一種合理的發(fā)電方式。

授權(quán)公告號為CN20596078U的實用新型專利公開了“一種風(fēng)光儲智能變電站用節(jié)能型一體化電源系統(tǒng)”，其使用蓄電池作為儲能裝置進行風(fēng)光混合發(fā)電電能質(zhì)量調(diào)節(jié)，但是蓄電池存在可循環(huán)充電次數(shù)少的缺陷，頻繁充放電會對蓄電池本身造成不可逆轉(zhuǎn)的影響，縮短蓄電池的壽命。

授權(quán)公告號為CN203617954U的實用新型專利公開了“一種新型風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”，該系統(tǒng)綜合風(fēng)光儲三種主要能量裝置，但缺乏控制系統(tǒng)，存在新能源利用率低的不足。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)，以提高風(fēng)光儲混合發(fā)電的質(zhì)量，解決以蓄電池為儲能系統(tǒng)循環(huán)充電次數(shù)少、風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)能源利用率不高的問題。

本實用新型風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機組、光伏電池組、逆變器、儲能系統(tǒng)、第一變壓器、以及第一電路開關(guān)；

所述光伏電池組與逆變器連接，所述逆變器通過電纜與第一變壓器連接，所述第一電路開關(guān)用于連接第一變壓器和電網(wǎng)；

所述風(fēng)力發(fā)電機組通過電纜與第一變壓器連接；

所述儲能系統(tǒng)包括蓄電池組、第一超級電容器組、第二超級電容器組、雙向直流變換器和雙向交直流變換器；

所述蓄電池組的負(fù)極分別與第一超級電容器組和第二超級電容器組的負(fù)極連接，所述蓄電池組的正極通過第三電路開關(guān)分別與第一超級電容器組和第二超級電容器組的正極連接；

所述第一超級電容器組和第二超級電容器組的負(fù)極均與雙向直流變換器的負(fù)極連接，第一超級電容器組和第二超級電容器組的正極均通過第四電路開關(guān)與雙向直流變換器的正極連接；

所述雙向直流變換器和雙向交直流變換器連接，所述雙向交直流變換器連接通過電纜分別與逆變器、風(fēng)力發(fā)電機組、以及第一變壓器連接。

進一步，所述風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)還包括第二變壓器和第二電路開關(guān)，所述儲能系統(tǒng)還通過第二電路開關(guān)與第二變壓器連接，所述第二變壓器用于將電網(wǎng)中的電能降壓后輸入儲能系統(tǒng)。

進一步，所述風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)還包括測風(fēng)塔、氣象站、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機控制模塊；

所述測風(fēng)塔用于檢測進入風(fēng)力發(fā)電機組所處風(fēng)場的風(fēng)速，并將檢測信號輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

所述氣象站用于檢測進入風(fēng)力發(fā)電機組所處環(huán)境的太陽光照強度和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并將檢查信號輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于對數(shù)據(jù)進行處理以得到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最優(yōu)輸出功率預(yù)測數(shù)據(jù)，并將最優(yōu)輸出功率預(yù)測數(shù)據(jù)輸入風(fēng)力發(fā)電機控制模塊；

所述風(fēng)力發(fā)電機控制模塊用于依據(jù)最優(yōu)輸出功率預(yù)測數(shù)據(jù)對風(fēng)力發(fā)電機組進行控制，使風(fēng)力發(fā)電機組輸出功率跟蹤最優(yōu)輸出功率。

進一步，所述風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)還包括儲能系統(tǒng)控制模塊，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還用于對數(shù)據(jù)處理以得到經(jīng)平滑后的風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)輸出功率預(yù)測數(shù)據(jù)，并將經(jīng)平滑后的輸出功率預(yù)測數(shù)據(jù)傳送給儲能系統(tǒng)控制模塊，所述儲能系統(tǒng)控制模塊用于在得到經(jīng)平滑后的輸出功率預(yù)測數(shù)據(jù)后，對儲能系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行控制。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)，將儲能系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機機組與光伏電池組結(jié)合，能平抑風(fēng)光混合發(fā)電輸出功率波動，提高風(fēng)光混合發(fā)電質(zhì)量。