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离网型组合蓄能风力发电系统及其运行和配置方法技术方案

技术编号:3342886 阅读:326 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
离网型组合蓄能风力发电系统是采用两种或多种优势互补的蓄能方式相组合来缓冲风能与用户负荷需求之间的不匹配,使得该系统仅依赖风能为用户提供长期、稳定、不间断的电力供应,并且零排放、无污染、风能利用率高。此外针对该系统提出了优化运行与配置方案,使得系统动态响应好、运行效率高、成本低、体积小、重量轻。该系统主要由风力发电机组1,蓄电池2,电解氢装置3,氢气容器4,燃料电池5,功率变换装置,动力母线7以及系统监控制装置6,以及可选的其他蓄能方式8组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种完全依赖风能为用户提供长期稳定不间断供电的离网型风力 发电系统及其运行和配置方法,该系统的风能利用率高、动态性能好、零排放、 无污染,且运行效率高、成本较低,它属于新能源发电
,特别是利用可 再生能源进行发电的装置和技术。
技术介绍
随着能源危机的日益严重和人们环保意识的逐渐增强,可再生能源的开发利 用己成为当今世界的趋势和热点。风力发电技术是目前人们掌握得最为成熟、最 有市场竞争力的可再生能源发电技术之一。其中离网型风力发电系统一般应用于 常规电网覆盖不到且风能比较丰富的地方(如偏僻的海岛、分散的乡村)等解决 用户的供电问题。风力发电的特点是,风能随机变化,忽大忽小,且风电机组的 风能转换为电能的效率相对风速成非线性变化,使得风力发电系统发出的电能波 动剧烈。而用户端对于电能的需求也是时变的,并且和风力发电产生的电能严重 不匹配。离网型风力发电系统必须借助储能装置缓冲并消除这种失配的影响,即 在风力发电产生的电能充足时,电能除了满足用户需求,多余的电能将转换为其 他方式的能量存贮于储能装置中;在风力发电产生电能不足时,储能装置中的能 量将转换为电能供应给用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离网型组合蓄能风力发电系统,其特征在于该发电系统包括风力发电机组(1)、蓄电池(2)、电解氢装置(3)、氢气容器(4)、燃料电池(5)、系统监控制装置(6)、动力母线(7)、其他蓄能方式(8)、第一功率变换器(9)、第二功率变换器(10)、第三功率变换器(11)、第四功率变换器(12)、第五功率变换器(13)、第六功率变换器(14);其中风力发电机组(1)的输出端接第一功率变换器(9),第一功率变换器(9)的输出端通过动力母线(7)分别接第一功率变换器(9)、第二功率变换器(10)、第三功率变换器(11)、第四功率变换器(12)、第五功率变换器(13),第三功率变换器(11)接蓄电池(2)...

【技术特征摘要】
1.一种离网型组合蓄能风力发电系统,其特征在于该发电系统包括风力发电机组(1)、蓄电池(2)、电解氢装置(3)、氢气容器(4)、燃料电池(5)、系统监控制装置(6)、动力母线(7)、其他蓄能方式(8)、第一功率变换器(9)、第二功率变换器(10)、第三功率变换器(11)、第四功率变换器(12)、第五功率变换器(13)、第六功率变换器(14);其中风力发电机组(1)的输出端接第一功率变换器(9),第一功率变换器(9)的输出端通过动力母线(7)分别接第一功率变换器(9)、第二功率变换器(10)、第三功率变换器(11)、第四功率变换器(12)、第五功率变换器(13),第三功率变换器(11)接蓄电池(2),第四功率变换器(12)接其他蓄能方式(8),第五功率变换器(13)接电解氢装置(3),电解氢装置(3)的氢气输出通过氢气容器(4)接燃料电池(5),燃料电池(5)通过第六功率变换器(14)输出至动力母线(7),第二功率变换器(10)的输出端接用户负荷。2. 根据权利要求1所述的离网型组合蓄能风力发电系统,其特征在于所述的 风力发电机组(1)所用的电机为交流电机或直流电机,动力母线(7)为直流母 线或交流母线。3. 根据权利要求1所述的离网型组合蓄能风力发电系统,其特征在于所述的 蓄电池(2)所用的电池为铅酸电池、或镍氢电池、或锂电池等,其他蓄能方式 为超级电容、或超导储能装置、或飞轮装置等。4. 根据权利要求1所述的离网型组合蓄能风力发电系统,其特征在于所述的 氢气容器(4)为压力容器罐、或金属氢化物储氢罐、或液化氢绝热容器等,氢 气容器(4)除了设有接口连接燃料电池(5)供给氢气,还有设有接口用于释放 氢气用作燃料之用。5. —种适用于离网型组合蓄能风力发电系统的运行方法,其特征在于该发 电系统按照如下运行的模式工作,即任一时刻功率总是尽量沿着能量传输效率最 高的路径流动1) 风力发电机组(1)通过第一功率变换器(9)的输出端发出功率Pw;2) 系统监控装置(6)检测获取功率Pw、用户负荷P^和蓄电池(2)的充电状态,按照以下规则来确定装置的功率分配当P》P一时,Ps将分配出与P,。ad相同大小的功率直接经动力母线(7)通过 第二功率变换器...

【专利技术属性】
技术研发人员:周克亮程明卢闻州王利娜宋菁
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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