[發(fā)明專利]一種微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)及其快速停機(jī)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010450261.9
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111564835B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳艇;張巍;舒靜;崔振華;吳韜;胡長碩;劉孔玉;徐競喆;曾嶸;倪步峰;丁立大;何勝榮;姚國華
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部農(nóng)村電氣化研究所;杭州思綠能源科技有限公司;杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司 33214
• 代理人: 李久林

本發(fā)明公開了一種微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)及其快速停機(jī)控制方法，包括水輪發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏組件，水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能通過水輪發(fā)電機(jī)整流控制器接入直流母線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器接入直流母線，光伏組件發(fā)出的電能通過太陽能控制器接入直流母線，直流母線經(jīng)過統(tǒng)一的離網(wǎng)逆變器對外供電，快速停機(jī)裝置包括延時(shí)繼電器、水電阻空氣開關(guān)、太陽能直流空氣開關(guān)、風(fēng)力發(fā)電卸荷器空氣開關(guān)、停機(jī)繼電器KA422、復(fù)位繼電器KA421和PLC控制芯片。本方案在風(fēng)光水三種能源組成的微小型多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)在緊急情況下三種能源子系統(tǒng)設(shè)備快速停機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)及其快速停機(jī)控制方法。

背景技術(shù)

多能互補(bǔ)分布式微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并不是簡單的將太陽能、風(fēng)能、燃?xì)饣蛉加桶l(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)等幾種能源簡單組成一個(gè)微網(wǎng)進(jìn)行發(fā)電，而是需要通過對多種能源進(jìn)行統(tǒng)一整合，彌補(bǔ)單一能源的局限性，在增加發(fā)電量穩(wěn)定發(fā)電效果的同時(shí)達(dá)到最大化利用可再生能源的目的。

微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)中主要發(fā)電設(shè)備有水輪發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能發(fā)電機(jī)組這三種，其組網(wǎng)方式如圖1所示：水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能通過專用水輪發(fā)電機(jī)整流控制器接入直流母線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器接入直流母線，光伏組件發(fā)出的電能通過太陽能控制器接入直流母線，經(jīng)過統(tǒng)一的離網(wǎng)逆變器對外供電，或者通過蓄電池組存儲電能。但是目前微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容量一般為kW級別，出于成本考慮，一般不會配置自動控制裝置，需要人工手動操作停機(jī)，花費(fèi)時(shí)間長，系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)較大，通常只有水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)配備了可用于快速停機(jī)的斷路器、電子負(fù)荷控制器等設(shè)備，一旦微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障，風(fēng)力及太陽能發(fā)電系統(tǒng)往往無法快速停機(jī)，存在安全隱患，因此需要一種用于該系統(tǒng)的快速停機(jī)裝置用來保證風(fēng)光水三種系統(tǒng)在必要時(shí)都能快速停機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)及其快速停機(jī)控制方法，以便在風(fēng)光水三種能源組成的微小型多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)在緊急情況下三種能源子系統(tǒng)設(shè)備快速停機(jī)。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

一種微小型風(fēng)光水多能互補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括水輪發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏組件，水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能通過水輪發(fā)電機(jī)整流控制器接入直流母線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器接入直流母線，光伏組件發(fā)出的電能通過太陽能控制器接入直流母線，直流母線經(jīng)過統(tǒng)一的離網(wǎng)逆變器對外供電，包括一快速停機(jī)裝置，該快速停機(jī)裝置包括延時(shí)繼電器(4)、水電阻空氣開關(guān)(5)、太陽能直流空氣開關(guān)(6)、風(fēng)力發(fā)電卸荷器空氣開關(guān)(7)、停機(jī)繼電器KA422、復(fù)位繼電器KA421和PLC控制芯片，水輪發(fā)電機(jī)水電阻(1)與水輪發(fā)電機(jī)整流控制器并聯(lián)接在水輪發(fā)電機(jī)組的輸出端，水電阻空氣開關(guān)(5)串聯(lián)接在水輪發(fā)電機(jī)水電阻(1)和水輪發(fā)電機(jī)組之間，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組三相卸荷器(3)、延時(shí)繼電器(4)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器并聯(lián)接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端，風(fēng)力發(fā)電卸荷器空氣開關(guān)(7)串聯(lián)接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組三相卸荷器(3)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間，延時(shí)繼電器(4)三相短路，太陽能直流空氣開關(guān)(6)串聯(lián)接在太陽能控制器(2)和光伏組件之間，PLC控制芯片通過停機(jī)繼電器KA422、復(fù)位繼電器KA421控制延時(shí)繼電器(4)、水電阻空氣開關(guān)(5)、太陽能直流空氣開關(guān)(6)和風(fēng)力發(fā)電卸荷器空氣開關(guān)(7)：當(dāng)停機(jī)時(shí)，PLC控制芯片通過停機(jī)繼電器KA422控制延時(shí)繼電器(4)延時(shí)閉合、水電阻空氣開關(guān)(5)閉合、太陽能直流空氣開關(guān)(6)斷開以及風(fēng)力發(fā)電卸荷器空氣開關(guān)(7)閉合；當(dāng)復(fù)位時(shí)，PLC控制芯片通過復(fù)位繼電器KA421控制水電阻空氣開關(guān)(5)斷開、太陽能直流空氣開關(guān)(6)閉合以及風(fēng)力發(fā)電卸荷器空氣開關(guān)(7)斷開。