船用风力发电机组微电网系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种船用风力发电机组微电网系统及其控制方法。船用风力发电机组微电网系统包括：多个风力发电机组和风力发电机组能量调配系统，所述多个风力发电机组并入微电网；所述风力发电机组包括多个开关切换单元，所述开关切换单元用于对所述风力发电机组内部的功率进行调节；所述风力发电机组能量调配系统与所述多个开关切换单元电连接；所述风力发电机组能量调配系统用于根据船只平衡条件和微电网功率需求对所述多个开关切换单元进行控制。本发明专利技术实施例提升了船只的安全稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
船用风力发电机组微电网系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及船只
，尤其涉及一种船用风力发电机组微电网系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]为了实现节能减排的目标，增强续航能力，可以在大型船只上采用风力发电机等清洁能源。然而，由于风力发电机在运行过程中，因捕获风速不一致会对船只产生力矩不平衡的问题，严重时将导致船体倾覆。因此，现有的船用风力发电机组微电网系统存在一定的安全隐患。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种船用风力发电机组微电网系统及其控制方法，以提升船只的安全稳定性。
[0004]根据本专利技术的一方面，提供了一种船用风力发电机组微电网系统，包括：
[0005]多个风力发电机组，所述多个风力发电机组并入微电网；所述风力发电机组包括多个开关切换单元，所述开关切换单元用于对所述风力发电机组内部的功率进行调节；
[0006]风力发电机组能量调配系统，与所述多个开关切换单元电连接；所述风力发电机组能量调配系统用于根据船只平衡条件和微电网功率需求对所述多个开关切换单元进行控制。
[0007]可选地，所述风力发电机组包括：风力发电机、以及由所述风力发电机供电的且并联连接的风电直供通路和储能电池通路；
[0008]其中，所述风电直供通路包括串联连接的第一不控整流单元、第一直流转直流单元、第一直流转交流单元和第一有源滤波单元；
[0009]所述储能电池通路包括串联连接的第二不控整流单元、第二直流转直流单元、多个电池组、第二直流转交流单元和第二有源滤波单元。
[0010]可选地，所述开关切换单元包括：第一开关切换单元，所述第一开关切换单元串联于所述第一不控整流单元和所述第一直流转直流单元之间；
[0011]和/或，所述开关切换单元包括：第二开关切换单元，所述第二开关切换单元串联于所述第二不控整流单元和所述第二直流转直流单元之间；
[0012]和/或，所述开关切换单元包括：第三开关切换单元，所述第三开关切换单元串联于所述第一直流转直流单元和所述第一直流转交流单元之间；
[0013]和/或，所述开关切换单元包括：第四开关切换单元，所述第四开关切换单元串联于所述第一直流转交流单元和所述第一有源滤波单元之间；
[0014]和/或，所述开关切换单元包括：充电切换单元，所述充电切换单元串联于所述第二直流转直流单元和所述多个电池组之间；
[0015]和/或，所述开关切换单元包括：放电切换单元，所述放电切换单元串联于所述多
个电池组和所述第二直流转交流单元之间；
[0016]和/或，所述开关切换单元包括：第五开关切换单元，所述第五开关切换单元串联于所述第二直流转交流单元和所述第二有源滤波单元之间。
[0017]可选地，所述第一直流转直流单元的数量为至少两个；
[0018]所述第二直流转直流单元的数量为至少两个；
[0019]所述第一直流转直流单元和所述第二直流转直流单元的输入端电连接。
[0020]可选地，所述风电直供通路和所述储能电池通路共用所述第一不控整流单元；
[0021]以及，所述风电直供通路和所述储能电池通路共用所述第二不控整流单元。
[0022]可选地，所述风电直供通路和所述储能电池通路共用所述第一有源滤波单元；
[0023]或者，所述风电直供通路和所述储能电池通路共用所述第二有源滤波单元。
[0024]可选地，所述开关切换单元包括断路器、隔离开关和晶体管中的至少一种。
[0025]根据本专利技术的另一方面，提供了一种船用风力发电机组微电网系统的控制方法，应用于本专利技术任意实施例所提供的船用风力发电机组微电网系统，该控制方法包括：
[0026]所述风力发电机组能量调配系统获取船只平衡条件和微电网功率需求，并根据所述船只平衡条件和所述微电网功率需求生成对应所述多个风力发电机组的多个开关控制信号；
[0027]各所述风力发电机组中的多个开关切换单元根据对应的所述开关控制信号，对所述风力发电机组内部的功率进行调节，以实现能量调配，满足船只平衡条件和微电网功率需求。
[0028]可选地，所述船只平衡条件包括：各所述风力发电机组对应的转速差异在预设范围内；其中，所述风力发电机组的转速与其发电量呈正相关。
[0029]本专利技术实施例通过设计一种船用风力发电机组微电网系统，该系统包括多个风力发电机组，多个风力发电机组适应不同风向的功率捕获，多机并网能够增大功率，以达到扩容的效果，从而能够实现节能减排，增强续航能力的效果。进一步地，在风力发电机组内设置开关切换单元和风力发电机组能量调配系统，能够通过风力发电机组能量调配系统对开关切换单元进行控制，开关切换单元对风力发电机组内的功率进行调节，进而能够控制风力发电机组的转速。因此，本专利技术实施例能够平衡风力发电机组对船只产生的力矩，提升船只的安全稳定性。
[0030]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例提供的一种船用风力发电机组微电网系统的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例提供的一种风力发电机组能量调配系统与开关切换单元连接的示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的一种风力发电机组的结构示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例提供的一种船用风力发电机组微电网系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0036]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0037]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0038]图1为本专利技术实施例提供的一种船用风力发电机组微电网系统的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用风力发电机组微电网系统，其特征在于，包括：多个风力发电机组，所述多个风力发电机组并入微电网；所述风力发电机组包括多个开关切换单元，所述开关切换单元用于对所述风力发电机组内部的功率进行调节；风力发电机组能量调配系统，与所述多个开关切换单元电连接；所述风力发电机组能量调配系统用于根据船只平衡条件和微电网功率需求对所述多个开关切换单元进行控制。2.根据权利要求1所述的船用风力发电机组微电网系统，其特征在于，所述风力发电机组包括：风力发电机、以及由所述风力发电机供电的且并联连接的风电直供通路和储能电池通路；其中，所述风电直供通路包括串联连接的第一不控整流单元、第一直流转直流单元、第一直流转交流单元和第一有源滤波单元；所述储能电池通路包括串联连接的第二不控整流单元、第二直流转直流单元、多个电池组、第二直流转交流单元和第二有源滤波单元。3.根据权利要求2所述的船用风力发电机组微电网系统，其特征在于，所述开关切换单元包括：第一开关切换单元，所述第一开关切换单元串联于所述第一不控整流单元和所述第一直流转直流单元之间；和/或，所述开关切换单元包括：第二开关切换单元，所述第二开关切换单元串联于所述第二不控整流单元和所述第二直流转直流单元之间；和/或，所述开关切换单元包括：第三开关切换单元，所述第三开关切换单元串联于所述第一直流转直流单元和所述第一直流转交流单元之间；和/或，所述开关切换单元包括：第四开关切换单元，所述第四开关切换单元串联于所述第一直流转交流单元和所述第一有源滤波单元之间；和/或，所述开关切换单元包括：充电切换单元，所述充电切换单元串联于所述第二直流转直流单元和所述多个电池组之间；和/或，所述开关切换单元包括：放电切换单元，所述放电切换单元串联于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：江再勇，曾涛，王海峰，刘腾，王郁泽，曹献，
申请(专利权)人：中国科学院赣江创新研究院，
类型：发明
国别省市：