一种直流联储组网水力发电系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种直流联储组网水力发电系统，该系统包括水力发电装置，储能装置及逆变装置，其中，该水力发电装置包括变相发电机和整流矩阵，所述变相发电机输出的感应交流电经整流矩阵整流成恒压直流源，所述恒压直流源与储能装置并联连接在直流母排上，所述逆变装置的一端与所述直流母排连接，另一端与电网连接。通过水力发电装置的变相发电机发出的感应交流电经整流矩阵整流成恒压脉冲直流源，该恒压直流源与储能装置并联连接在直流母排上，具有较强的动态均衡能力，进而通过储能稳压形成优质直流电经逆变装置能够输出与电网并网电量相适配的能量平衡体，以解决现有技术中因电网波动而造成的水能资源浪费的问题，进而达到提高能量利用率，节约整体成本的有益效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种直流联储组网水力发电系统


[0001]本专利技术涉及水力发电系统
，具体涉及一种直流联储组网水力发电系统。

技术介绍

[0002]水力发电是再生能源，对环境冲击较小，发电效率高达90％以上，发电成本低，发电起动快，数分钟内可以完成发电，调节容易，单位输出电力之成本低。除可提供廉价电力外，还有下列之优点:控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运，有关工程同时改善该地区的交通、电力供应和经济，特别可以发展旅游业及水产养殖。
[0003]但是，传统水力发电是根据现有的交流电网制式，直接发出交流电再通过变压器调节入网。其中，水轮机的旋转转速是有严格的要求，所发出来的正弦波交流电必须符合工频50赫兹或英制60赫兹的频率。当电网并网电量发生变化的时候，电网波动的过程中不可避免的会造成一定的水能浪费，影响水能利用率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种直流联储组网水力发电系统，通过水力发电装置的变相发电机发出的感应交流电经整流矩阵整流成恒压直流源，该恒压直流源与储能装置通过直流联储联动在一起，具有较强的动态均衡能力，进而经电力电子逆变装置能够输出与电网并网电量相适配的能量平衡体，利用电力电子装置的即时响应优势进行并网，以解决现有技术因电网波动而造成的水能资源浪费的问题，进而达到提高能量利用率，节约整体成本的有益效果。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种直流联储组网水力发电系统，该水力发电系统包括：
[0006]水力发电装置，该水力发电装置包括变相发电机和与所述变相电动机连接的整流矩阵，所述变相发电机输出的感应交流电经所述整流矩阵整流成恒压直流源；
[0007]储能装置，所述储能装置与所述恒压直流源并联连接在直流母排上；
[0008]逆变装置，所述逆变装置的一端与所述直流母排连接，另一端与电网连接。
[0009]进一步地，所述变相发电机内设置有若干个相位线圈，每一个所述相位线圈外接一个整流器，每个所述整流器输出的直流电作为独立的直流电源，各个所述直流电源排列起来，形成所述整流矩阵。
[0010]进一步地，各个所述直流电源依次串联连接。
[0011]进一步地，各个所述直流电源串并联组合连接。
[0012]进一步地，所述储能装置包括若干个电池组，若干个所述电池组之间并联连接。
[0013]进一步地，所述电池组包括多个电池。
[0014]进一步地，所述逆变装置包括至少一个逆变单元，各个所述逆变单元并联连接。
[0015]进一步地，所述逆变单元包括逆变器和变压器，所述逆变器与所述变压器串联连接。
[0016]进一步地，所述直流母排包括输入端和输出端，所述恒压直流源和所述储能装置均连接在所述输入端上，所述逆变装置连接在所述输出端上。
[0017]进一步地，所述水力发电装置还包括水轮机，所述水轮机的输出轴与所述变相发电机的转子连接。
[0018]根据本专利技术的实施方式，具有如下优点：
[0019]本专利技术通过水力发电装置的变相发电机发出的感应交流电经整流矩阵整流成恒压直流源，该恒压直流源与储能装置并联连接在直流母排上，具有较强的动态均衡能力，通过直流母排与逆变装置的一端的连接，进而经逆变装置能够输出与电网并网电量相适配的能量平衡体，以解决现有技术中因电网波动而造成的水能资源浪费的问题，进而达到提高能量利用率，节约整体成本的有益效果。
[0020]具体地，通过变相发电机内设置有若干个相位线圈，每一个相位线圈外接一个整流器，每个整流器输出的直流电作为独立的直流电源，利用直流电可分可合的特性，将经整流矩阵整流后的直流电通过直流母排和储能装置直接并联，进而构建了一种“直流联储”式双源电站，在整个系统中，储能装置这一站将起到“直流稳压”的作用，由于与水力发电装置的连接没有任何转换损失，进而提升能量的利用率。
[0021]另外，本专利技术的优势还在于不用考虑频率，所以通过直流联储进行稳压，在并网的过程中，其逆变效率可以保持不变，特别是多个逆变单元并机运行的过程中，由于所有的逆变器共享一个直流母排，属于同源状态，可以节约不少相位损耗，进一步达到提高能量利用率，节约整体成本的有益效果。
[0022]进一步的，由于储能装置具有天然的缓冲效果，电力电子逆变器有天然的及时响应能力，此类发电装置便具有了天然的调频、调峰能力，维持电网稳定将起到积极的作用。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0024]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。除了变相电动机以外，本直流组网模式，同样支持传统的发电机组。
[0025]图1为本专利技术的一实施例提供的一种直流联储组网水力发电系统的架构示意图；
[0026]图2为本专利技术的另一实施例提供的变相发电机外接电气图；
[0027]图3为本专利技术的另一实施例提供的整流器的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术的另一实施例提供的各个直流电源串联连接结构示意图；
[0029]图5为本专利技术的另一实施例提供的各个直流电源串并联连接结构示意图；
[0030]图6为本专利技术的另一实施例提供的各个直流电源串并联连接结构示意图；
[0031]图7为本专利技术的另一实施例提供的储能装置结构示意图。
[0032]图中：
[0033]10、水力发电装置；11、水轮机；12、变相发电机；13、整流矩阵；3、电网；22、储能装置；221、电池组；2211、电池；23、逆变单元；231、升压变压器；232、逆变器；24、直流母排；130、相位线圈；131、整流器；132、直流电源。
具体实施方式
[0034]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]需要说明，除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下、左、右、横向、竖向等方向均是以本申请实施例图1所示的上、下、左、右、横向、竖向等方向为准，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应随之改变。“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，在此一并说明，使用的“第一”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流联储组网水力发电系统，其特征在于，包括：水力发电装置，该水力发电装置包括变相发电机和与所述变相电动机连接的整流矩阵，所述变相发电机输出的感应交流电经所述整流矩阵整流成恒压直流源；储能装置，所述储能装置与所述恒压直流源并联连接在直流母排上；逆变装置，所述逆变装置的一端与所述直流母排连接，另一端与电网连接。2.根据权利要求1所述的直流联储组网水力发电系统，其特征在于：所述变相发电机内设置有若干个相位线圈，每一个所述相位线圈外接一个整流器，每个所述整流器输出的直流电作为独立的直流电源，各个所述直流电源排列起来，形成所述整流矩阵。3.根据权利要求2所述的直流联储组网水力发电系统，其特征在于：各个所述直流电源依次串联连接。4.根据权利要求2所述的直流联储组网水力发电系统，其特征在于：各个所述直流电源串并联组合连接。5.根据权利要求1所述的直流联储组网水力发电系统，其特征在于：所述储...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢俊，熊俞超，王琳，沈虹，
申请(专利权)人：熊俞超，
类型：发明
国别省市：