[發(fā)明專利]基于海上風(fēng)電接入電網(wǎng)的漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211060274.0
• 申請(qǐng)日: 2022-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN115912455A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟金善;何倩倩;黃勇;文鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02M7/42;H02H9/04;H02H1/00;H02H1/04
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本發(fā)明公開了一種基于海上風(fēng)電接入電網(wǎng)的漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)及方法，涉及電氣電工技術(shù)領(lǐng)域。光伏組件通過光伏直流電纜完成串并聯(lián)后，接入光伏逆變器。完成逆變后輸入?yún)R流箱中進(jìn)行電流匯流，匯流后再通過交流電纜接入布置于海上風(fēng)電機(jī)組內(nèi)的開關(guān)柜K1，并通過光伏變壓器T1實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，經(jīng)過開關(guān)柜K2后接入風(fēng)電機(jī)組變壓器T2低壓側(cè)母排，最后通過風(fēng)電機(jī)組變壓器T2和海纜，實(shí)現(xiàn)電能的安全送出，并且基本不會(huì)對(duì)風(fēng)電機(jī)組本身運(yùn)行產(chǎn)生影響，降低了工程造價(jià)，提高了現(xiàn)有設(shè)備的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣電工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于海上風(fēng)電接入電網(wǎng)的漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

當(dāng)前我國(guó)海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展迅速，截至2021年底，我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2639萬千瓦，海上風(fēng)電裝機(jī)總量已居世界第一位。與此同時(shí)，海上光伏也有了越來越多的示范項(xiàng)目，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿ΑＳ捎陲L(fēng)光的不同特性，使得海上風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電存在一定的互補(bǔ)性。風(fēng)電機(jī)組電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)，均考慮了一定的設(shè)計(jì)裕量，且在大部分時(shí)間內(nèi)，風(fēng)速低于風(fēng)電機(jī)組額定風(fēng)速，導(dǎo)致設(shè)備利用率較低。由此可見，在海上風(fēng)電場(chǎng)附近規(guī)劃建設(shè)光伏項(xiàng)目，提高設(shè)備利用率，降低造價(jià)具有較廣闊的前景。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，深遠(yuǎn)海的海上漂浮式光伏項(xiàng)目仍沒有實(shí)現(xiàn)批量的開發(fā)，目前僅有的一些示范項(xiàng)目，其設(shè)計(jì)環(huán)境條件無法達(dá)到實(shí)際海上環(huán)境的惡劣程度。對(duì)于電氣系統(tǒng)來說，如果設(shè)計(jì)不合理，光伏接入海上風(fēng)電機(jī)組后送出會(huì)對(duì)原機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大影響，不能保證光伏的安全送出。因此，在海上惡劣的環(huán)境條件下如何在不影響風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的情況下將光伏安全送出，成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于海上風(fēng)電接入電網(wǎng)的漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)及方法，能夠在實(shí)現(xiàn)光伏安全送出，并且基本不會(huì)對(duì)風(fēng)電機(jī)組本身運(yùn)行產(chǎn)生影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本公開第一方面提供了一種基于海上風(fēng)電接入電網(wǎng)的漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括：光伏組件，光伏逆變器，開關(guān)保護(hù)設(shè)備，光伏變壓器，海上風(fēng)電機(jī)組；

光伏組件通過光伏電纜完成串并聯(lián)；光伏電纜另一端接入光伏逆變器的輸入端；光伏逆變器輸出端通過交流電纜連接置于海上風(fēng)電機(jī)組內(nèi)的光伏變壓器低壓側(cè)；變壓器高壓側(cè)由交流電纜接入開關(guān)保護(hù)設(shè)備的輸入端，開關(guān)保護(hù)設(shè)備的輸出端由交流電纜接入風(fēng)電機(jī)組變壓器的低壓側(cè)，實(shí)現(xiàn)光伏功率送出。

進(jìn)一步的，還包括匯流箱，用于幾路交流電流的匯流，并具有回路保護(hù)的功能，安裝于光伏逆變器與光伏變壓器之間。

進(jìn)一步的，開關(guān)保護(hù)設(shè)備包括開關(guān)柜K1和開關(guān)柜K2，光伏變壓器通過開關(guān)柜K2接入風(fēng)電變壓器低壓側(cè)。

更進(jìn)一步的，開關(guān)柜K1，實(shí)現(xiàn)切斷、保護(hù)回路的功能，安裝于光伏逆變器與光伏變壓器之間。

更進(jìn)一步的，開關(guān)柜K1配備PLC(電力載波通信)模塊，實(shí)現(xiàn)與光伏逆變器和集控中心的通信功能，開關(guān)柜K1還配備電涌保護(hù)器，用于回路的防雷保護(hù)。

更進(jìn)一步的，開關(guān)柜K2安裝有并網(wǎng)斷路器和電涌保護(hù)器，實(shí)現(xiàn)回路接通，切斷控制和保護(hù)功能。

進(jìn)一步的，光伏逆變器還配備數(shù)據(jù)采集柜，所述數(shù)據(jù)采集柜中包括光電轉(zhuǎn)換模塊。

更進(jìn)一步的，還包括集控中心，集控中心通過光纖與數(shù)據(jù)采集柜連接，實(shí)現(xiàn)集控中心與光伏逆變器的通信連接。

更進(jìn)一步的，還包括多功能電能表，多功能電能表裝于光伏并網(wǎng)側(cè)，用于發(fā)電的計(jì)量，測(cè)量并網(wǎng)回路的電壓，電流，頻率，功率因數(shù)等信號(hào)量，并通過RS485通信將這些量發(fā)送到數(shù)據(jù)采集柜，繼而上傳到集控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)量的遠(yuǎn)程測(cè)量。