多电源系统的交流互补方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多电源系统的交流互补方法，利用一个多输入口的变压器作为功率节点，风电和光电分别接入变压器的输入端口，网电接入变压器的另外输入端口，变压器输出接用户或局域网，在变压器的用户侧实现多电源的互补和功率集成；风电和光电为受控方式接入变压器，网电为不受控方式接入变压器；多电源系统中的风电和光电和网电同频同相，每个电源子系统之间的电压等级，以及和网电的电压等级可以不相等。本发明专利技术的意义在于最便捷和最大化地就地消纳风能、光能和海浪能，减少了网电的电量需求，达到低炭节能和绿色环保的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于多个电源系统的交流互补方法，属电力输电技术。
技术介绍
由于风能和光能输出电能不稳定，要更好地利用这类能源，现有的方法为离网和并网两种方式；离网式的解决方案是采用蓄电池储能，这种电站的投资和维护成本很高，无法在大功率领域应用；并网式由于现阶段电网技术等原因，应用中受到一定的制约。另外一种方法是将风电、光电和网电分别整流成为直流后再利用，达到风电、光电和网电在直流侧互补的目的，这种方式在小功率系统较为常见，由于技术和成本的原因，在大容量系统中没有太大的实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种多个电源系统的交流互补方法，通过网电对风电和光电的交流互补，向用户或局域电网提供稳定的电能，这种方法不用储能和不需要并网，就地优先消纳风能和光能。本专利技术的方法是利用一个多输入口的变压器作为功率节点，风电和光电分别接入变压器的输入端口，网电接入变压器的另外输入端口，变压器输出接用户或局域网，在变压器的用户侧实现多电源的互补和功率集成；风电和光电为受控方式接入变压器，网电为不受控方式接入变压器；多电源系统中的风电和光电和网电同频同相，每个电源子系统之间的电压等级，以及和网电的电压等级可以不相等。通过计算机控制风电和光电在变压器上的功率流向，最大限度地优先使用风电和光电的电能，最低限度地使用网电，通过网电补偿风电和光电的波动和变化，保证用户侧的电能稳定。计算机控制单元由用户侧电量传感器、网电侧电量传感器、风电侧电量传感器、光电侧电量传感器和计算机系统组成；电量传感器分别接到计算机控制单元的相关输入接口，计算机控制单元的输出控制信号分别接到风电和光电系统的控制端口，控制风电和光电的电量输出，依据算法控制风电和光电的输出电量。本专利技术的工作过程网电、风电和光电通过变压器给用户或局域网供电，当风电和光电发出的电量足够时，可以提供负载90%以上的电能，网电补给10%以下；当风电和光电的输出电能下降时，网电自动补给下降部分的电力，例如风电和光电仅能提供负载20%的电能时，网电将自动供给80%;若风电和光电没有输出时，所有的电力全部来自于网电。本专利技术方法同样适用于海浪发电；网电可以由输出平稳的发电机电源替代。本专利技术中也可以利用光电对风电进行交流互补，实现负载侧电能的稳定输出。本专利技术中也可以仅有风电或光电或海浪电单独接入，成为风电或光电或海浪电和网电的交流互补。本专利技术中的多输入口的变压器可以由二台多输入口变压器的串接构成。4本专利技术突出优点在于1、没有昂贵的储能单元和不需要并网；2、利用变压器作为多电源的功率节点，风电、光电、海浪电和网电在该节点交流集成，在负载侧等效并网，实现不同电压等级的电源在节电上的交流功率集成；3、通过功率流向控制，确保不向电网回送功率；4、本专利技术方法如果需要，断开负载，通过软件控制，原来网电的输入口变为并网输出， 就可实现风电、光电和海浪电的并网发电，实现分布式并网电站的功能。本专利技术的意义在于最便捷和最大化地就地消纳风能、光能和海浪能，减少了网电的电量需求，达到低炭节能和绿色环保的效果；为推广风能、光能和海浪能的应用提供了新的技术路线，具有极大的理论和实际意义；依据本专利技术的方法可以建设企业的自备电厂或电网的分布式电站。附图说明图1为多电源系统交流互补方法的示意图。图2为二台多输入口变压器的串接构成的多输入口变压器。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。图1中，Al为网电，A2为光电子系统，A3为风电子系统，A4为用户或局域电网， B为多输入口变压器，C为计算机控制单元；Pl网电侧电量传感器，P2光电侧电量传感器， P3风电侧电量传感器，P4为用户侧电量传感器。图2中，Bl和B2为二个多输入口的变压器。图1所示的的工作过程是网电Al直接接到变压器B 的第一个绕组，光电系统A2的电能接到变压器B的第二个输入绕组，风电系统A3接到准并网变压器B的第三个输入绕组，准并网变压器的输出绕组接到用户局域网A4。电量传感器P1、P2、P3和P4检测网电、光电、风电和用户局域电网的实时发电和需求电量，送给控制单元的计算机系统C，如局域电网内的负载P4大于光电和风电额定输出总和P2+P3时，网电通过并网变压器B向用户局域电网补充其不足的电量Pl ；当局域电网内的负载P4小于光电和风电额定输出时，计算机系统将控制光电和风电输出，并将网电维持到最小电量P1，达到稳定用户侧电压的目的。图2中Bl为一个多输入口的变压器，可以将风电和光电的交流功率先集成；风电和光电的集成功率再接到B2实现与网电的交流互补，这样可以更好地解决不同电压等级的绝缘安全问题。虽然本专利技术以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本专利技术，任何熟悉此技艺者，在不脱离本专利技术之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本专利技术的保护范围之内。因此本专利技术的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的为准。权利要求1.一种，其特征在于利用一个多输入口的变压器作为功率节点，风电和光电分别接入变压器的输入端口，网电接入变压器的另外输入端口，变压器输出接用户或局域网，在变压器的用户侧实现多电源的互补和功率集成；风电和光电为受控方式接入变压器，网电为不受控方式接入变压器；多电源系统中的风电和光电和网电同频同相，每个电源子系统之间的电压等级，以及和网电的电压等级可以不相等。2.根据权利要求1所述的，其特征在于通过计算机控制单元控制风电和光电在变压器上的功率流向，最大限度地优先使用风电和光电的电能，最低限度地使用网电，通过网电补偿风电和光电的波动和变化，保证用户侧的电能稳定。3.根据权利要求2所述的，其特征在于所述计算机控制单元由用户侧电量传感器、网电侧电量传感器、风电侧电量传感器、光电侧电量传感器和计算机系统组成；电量传感器分别接到计算机控制单元的相关输入接口，计算机控制单元的输出控制信号分别接到风电和光电系统的控制端口，控制风电和光电的电量输出，依据算法控制风电和光电的输出电量。4.一种，其特征在于利用一个多输入口的变压器作为功率节点，风电接入变压器的输入端口，网电接入变压器的另外输入端口，变压器输出接用户或局域网，在变压器的用户侧实现多电源的互补和功率集成；风电为受控方式接入变压器， 网电为不受控方式接入变压器；多电源系统中的风电和网电同频同相，每个电源子系统之间的电压等级，以及和网电的电压等级可以不相等。5.根据权利要求4所述的，其特征在于通过计算机控制单元控制风电在变压器上的功率流向，最大限度地优先使用风电的电能，最低限度地使用网电，通过网电补偿风电的波动和变化，保证用户侧的电能稳定。6.根据权利要求5所述的，其特征在于所述计算机控制单元由用户侧电量传感器、网电侧电量传感器、风电侧电量传感器和计算机控制单元组成； 电量传感器分别接到计算机控制单元的相关输入接口，计算机控制单元的输出控制信号接到风电系统的控制端口，控制风电的电量输出，依据算法控制风电的输出电量。7.一种，其特征在于利用一个多输入口的变压器作为功率节点，光电接入变压器的输入端口，网电接入变压器的另外输入端口，变压器输出接用户或局域网，在变压器的用户侧实现多电源的互补和功率集成；光电为受控方式接入变压器， 网电为不受控方式接入变压器；多电源系统中的光电和网电同本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多电源系统的交流互补方法，其特征在于：利用一个多输入口的变压器作为功率节点，风电和光电分别接入变压器的输入端口，网电接入变压器的另外输入端口，变压器输出接用户或局域网，在变压器的用户侧实现多电源的互补和功率集成；风电和光电为受控方式接入变压器，网电为不受控方式接入变压器；多电源系统中的风电和光电和网电同频同相，每个电源子系统之间的电压等级，以及和网电的电压等级可以不相等。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛建仁，薛祥仁，薛韬，
申请(专利权)人：薛建仁，
类型：发明
国别省市：84