一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括并網(wǎng)設(shè)備、升壓設(shè)備、逆變?cè)O(shè)備、匯流設(shè)備，小型風(fēng)力機(jī)控制器，中心控制柜以及至少2個(gè)發(fā)電功率特性相同的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，本發(fā)明解決了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能低成本完成大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)電的問(wèn)題，通過(guò)將若干個(gè)發(fā)電功率特性相同的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過(guò)串聯(lián)連接方式進(jìn)行疊加組合形成具有規(guī)模風(fēng)力電源能力的風(fēng)力發(fā)電體，完成風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)全過(guò)程的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)，能將風(fēng)能利用空間拓展到城市樓宇頂部風(fēng)場(chǎng)、噪聲敏感區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)、其他大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)不合適運(yùn)用又存在一定風(fēng)能利用條件的大小風(fēng)能場(chǎng)，能根據(jù)風(fēng)場(chǎng)內(nèi)資源分布特點(diǎn)設(shè)置最佳最大裝機(jī)容量的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可并網(wǎng)更多的風(fēng)能電力。
【專利說(shuō)明】—種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用，通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將自然界的風(fēng)能收集利用轉(zhuǎn)化為電力能源是全世界再生能源開(kāi)發(fā)利用的一個(gè)重要組成部分，近幾年隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)開(kāi)發(fā)、制造技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電得到了大力發(fā)展，但用于生產(chǎn)電力的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要是單機(jī)功率在百千瓦及以上的機(jī)組如0.5兆瓦、I兆瓦、1.5兆瓦、2兆瓦等級(jí)別的機(jī)組，國(guó)外大的機(jī)組已達(dá)到單機(jī)5兆瓦以上，此類機(jī)組的運(yùn)用在自然條件方面首先是要有好的風(fēng)場(chǎng)，其次是風(fēng)力機(jī)組要用高高的鋼鐵塔架將機(jī)組發(fā)電機(jī)架設(shè)到空中，要有大的空曠空間，三是機(jī)組的葉片很長(zhǎng)，受風(fēng)面積只能是由大風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)畫出的圓形，四是由于大型風(fēng)力機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉片葉尖的線速度很大會(huì)產(chǎn)生噪聲，使得不同時(shí)具備能滿足以上條件的地域風(fēng)能就難以得到有效開(kāi)發(fā)，在技術(shù)條件方面首先是單機(jī)功率不足夠大的特別小的小型(1000瓦以下)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無(wú)法實(shí)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)意義的發(fā)電上網(wǎng)條件，也就是風(fēng)力電力成本是煤電成本的幾十、幾百或幾千倍，其次是生產(chǎn)電力數(shù)量很少入網(wǎng)沒(méi)有意義、不入網(wǎng)又難以得到有效運(yùn)用，所以小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和大型發(fā)電機(jī)組都會(huì)因自然和技術(shù)條件限制，不能得到更多地有效運(yùn)用，如能有一種技術(shù)能實(shí)現(xiàn)將N個(gè)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力疊加在一起形成規(guī)模發(fā)電能力在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不合適運(yùn)用的風(fēng)場(chǎng)地點(diǎn)和區(qū)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化風(fēng)力發(fā)電利用，必能有效擴(kuò)展風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用率，讓人類風(fēng)能利用再上一個(gè)新臺(tái)階。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，能將按任意規(guī)則豎列在有風(fēng)區(qū)域的N個(gè)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力疊加在一起形成規(guī)模發(fā)電能力的發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)，較好的解決了在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不合適運(yùn)用的風(fēng)場(chǎng)地點(diǎn)和區(qū)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；L(fēng)力發(fā)電利用問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括并網(wǎng)設(shè)備、升壓設(shè)備、逆變?cè)O(shè)備、匯流設(shè)備，小型風(fēng)力機(jī)控制器，中心控制柜以及至少2個(gè)發(fā)電功率特性相同的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中并網(wǎng)設(shè)備、升壓設(shè)備、逆變?cè)O(shè)備、匯流設(shè)備通過(guò)電線串連，匯流設(shè)備的輸出端與逆變?cè)O(shè)備相連接，匯流設(shè)備的輸入端連接至少I列機(jī)組，所述機(jī)組由至少2個(gè)組件通過(guò)串聯(lián)連接方式連接而成，所述組件由一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)與一臺(tái)小型風(fēng)力機(jī)控制器連接組成，小型風(fēng)力機(jī)控制器有三個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端和一個(gè)控制端，三個(gè)輸入端分別與小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相輸出端順序相連，小型風(fēng)力機(jī)控制器能將風(fēng)力機(jī)輸入的交流電轉(zhuǎn)化成直流電，兩個(gè)輸出端分別為進(jìn)行直流輸出的正極和負(fù)極，小型風(fēng)力機(jī)控制器的控制端與中心控制柜內(nèi)的系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)接口連接。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述匯流設(shè)備為3個(gè)。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述匯流設(shè)備的輸入端連接2列機(jī)組。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述機(jī)組由12個(gè)組件通過(guò)串聯(lián)連接方式連接而成。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明是通過(guò)將若干個(gè)發(fā)電功率特性相同的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過(guò)串聯(lián)連接方式進(jìn)行疊加組合形成具有規(guī)模風(fēng)力電源能力的風(fēng)力發(fā)電體，完成風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)全過(guò)程的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)，能將風(fēng)能利用空間拓展到城市樓宇頂部風(fēng)場(chǎng)、噪聲敏感區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)、存在不規(guī)則受風(fēng)區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)以及其他大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)不合適運(yùn)用又存在一定風(fēng)能利用條件的大小風(fēng)能場(chǎng)，它是能根據(jù)風(fēng)場(chǎng)內(nèi)資源分布特點(diǎn)設(shè)置最佳最大裝機(jī)容量的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可并網(wǎng)更多的風(fēng)能電力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明所述的機(jī)組示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記列表:
1、并網(wǎng)設(shè)備，2、升壓設(shè)備，3、逆變?cè)O(shè)備，4、電線，5、匯流設(shè)備，6、中心控制柜，7、系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)，8、組件，9、小型風(fēng)力機(jī)控制器，10、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，11、輸入端，12、輸出端，13、控制端，14、機(jī)組。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
實(shí)施例
[0014]如圖所示，本發(fā)明所述的一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括并網(wǎng)設(shè)備1、升壓設(shè)備2、逆變?cè)O(shè)備3、匯流設(shè)備5，小型風(fēng)力機(jī)控制器9，中心控制柜6以及至少2個(gè)發(fā)電功率特性相同的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10，其中并網(wǎng)設(shè)備1、升壓設(shè)備2、逆變?cè)O(shè)備3、匯流設(shè)備5通過(guò)電線4串連，匯流設(shè)備5的輸出端連接至少I列機(jī)組14，所述機(jī)組14由至少2個(gè)組件8通過(guò)串聯(lián)連接方式連接而成，所述組件8由一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10與一臺(tái)小型風(fēng)力機(jī)控制器9連接組成，小型風(fēng)力機(jī)控制器9有三個(gè)輸入端11，兩個(gè)輸出端12和一個(gè)控制端13，三個(gè)輸入端11分別與小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的三相輸出端順序相連，小型風(fēng)力機(jī)控制器兩個(gè)輸出端12分別為進(jìn)行直流輸出的正極和負(fù)極，小型風(fēng)力機(jī)控制器的控制端13與中心控制柜內(nèi)的系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)7接口連接。
[0015]假設(shè)風(fēng)機(jī)的槳葉長(zhǎng)度為I米，一共三片槳葉，單機(jī)發(fā)電功率為350瓦,輸出電壓為28伏交流，輸出三相三線制的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為本發(fā)明中的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10單體，將2列機(jī)組，每列機(jī)組由12個(gè)組件通過(guò)串聯(lián)連接方式連接，按一定受風(fēng)規(guī)則豎列在風(fēng)場(chǎng)中，每一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10配一臺(tái)小型風(fēng)力機(jī)控制器9。
[0016]小型風(fēng)力機(jī)控制器9的功能就是將三相交流風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出給控制器的三相交流電變?yōu)橹绷鬏敵?，同時(shí)完成對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量，傳送和執(zhí)行系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)7發(fā)出的控制指令。
[0017]小型風(fēng)力機(jī)控制器9有三個(gè)輸入端11，兩個(gè)輸出端12和一個(gè)控制端13，三個(gè)輸入端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相輸出端順序相連，控制器兩個(gè)輸出端是進(jìn)行直流輸出的正極和負(fù)極用于輸出電力，控制端與系統(tǒng)控制中心計(jì)算機(jī)接口連接，用于往返傳遞測(cè)量數(shù)據(jù)、控制信號(hào)。
[0018]一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10與一臺(tái)小型風(fēng)力機(jī)控制器9連接組成一個(gè)組合件，稱之為一個(gè)組件8，將12個(gè)組件8按直流電源串聯(lián)連接的方式連接起來(lái)，即將小型風(fēng)力機(jī)控制器9輸出端12的正極與另一組件輸出端的負(fù)極連接起來(lái)，組成一列具備輸出12倍單臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10輸出直流電壓的風(fēng)力發(fā)電機(jī)直流電源機(jī)組(v=24xl2=288，I列的直流電壓為288v)。
[0019]系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)7是用來(lái)對(duì)若干臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行管理控制的計(jì)算機(jī)，它能根據(jù)各臺(tái)小型風(fēng)力機(jī)控制器9傳回的數(shù)據(jù)，對(duì)各臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的工作狀態(tài)作出判斷和發(fā)出控制信息，確保任意一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)控制器能輸出附合系統(tǒng)設(shè)計(jì)所規(guī)定參數(shù)的直流電壓及電流，如24伏直流電壓及電流，當(dāng)其中一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10處于非正常工作狀態(tài)，小型風(fēng)力機(jī)控制器9不能輸出系統(tǒng)所規(guī)定參數(shù)的直流電壓及電流時(shí)，系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)7指令小型風(fēng)力機(jī)控制器9能將這臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10分離出運(yùn)行中的系統(tǒng)，而不影響本列機(jī)組14以及系統(tǒng)中其它風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常工作，當(dāng)被分離出的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)10恢復(fù)正常工作狀態(tài)時(shí)，小型風(fēng)力機(jī)控制器9也能及時(shí)將此風(fēng)力發(fā)電機(jī)切入串聯(lián)在原機(jī)組列中，讓其發(fā)揮發(fā)電功能作用。
[0020]將2列具有相同特性的直流電源機(jī)組14并聯(lián)接入具有若干路直流輸入的匯流設(shè)備5，所述匯流設(shè)備5為直流匯流箱，將直流匯流箱的輸出與直流變交流的逆變?cè)O(shè)備3 (電源逆變器)的直流輸入端相連，當(dāng)直流匯流箱輸出的直流電壓達(dá)到電源逆變器的工作電壓范圍時(shí)，如250—1000伏直流電壓時(shí)，逆變器即將輸入的直流電變換成三相380伏的交流電作為可并入電網(wǎng)的電源進(jìn)行利用了，以上就是24個(gè)350瓦發(fā)電裝機(jī)功率的陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)2x12連接方式實(shí)現(xiàn)的技術(shù)過(guò)程。
[0021]本發(fā)明是通過(guò)將若干個(gè)發(fā)電功率特性相同的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過(guò)串聯(lián)連接方式進(jìn)行疊加組合形成具有規(guī)模風(fēng)力電源能力的風(fēng)力發(fā)電體，完成風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)全過(guò)程的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明所述匯流設(shè)備也可以為2-3個(gè)，若干列機(jī)組14分接到2-3個(gè)直流匯流箱上，再并聯(lián)到電源逆變器上，如圖3所示，同理，電源逆變器也可以為2-3個(gè)，本發(fā)明能將風(fēng)能利用空間拓展到城市樓宇頂部風(fēng)場(chǎng)、噪聲敏感區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)、存在不規(guī)則受風(fēng)區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)以及其他大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)不合適運(yùn)用又存在一定風(fēng)能利用條件的大小風(fēng)能場(chǎng)，它是能根據(jù)風(fēng)場(chǎng)內(nèi)資源分布特點(diǎn)設(shè)置最佳最大裝機(jī)容量的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可并網(wǎng)更多的風(fēng)能電力。
[0022]本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括并網(wǎng)設(shè)備、升壓設(shè)備、逆變?cè)O(shè)備、匯流設(shè)備，小型風(fēng)力機(jī)控制器，中心控制柜以及至少2個(gè)發(fā)電功率特性相同的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中并網(wǎng)設(shè)備、升壓設(shè)備、逆變?cè)O(shè)備、匯流設(shè)備通過(guò)電線連接形成串連關(guān)系，匯流設(shè)備的輸出端與逆變?cè)O(shè)備相連接，匯流設(shè)備的輸入端連接至少I列機(jī)組，所述機(jī)組由至少2個(gè)組件通過(guò)串聯(lián)連接方式連接而成，所述組件由一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)與一臺(tái)小型風(fēng)力機(jī)控制器連接組成，小型風(fēng)力機(jī)控制器有三個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端和一個(gè)控制端，三個(gè)輸入端分別與小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相輸出端順序相連，小型風(fēng)力機(jī)控制器能將風(fēng)力機(jī)輸入的交流電轉(zhuǎn)化成直流電，兩個(gè)輸出端分別為進(jìn)行直流輸出的正極和負(fù)極，小型風(fēng)力機(jī)控制器的控制端與中心控制柜內(nèi)的系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述匯流設(shè)備的輸入端連接2列機(jī)組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)組由12個(gè)組件通過(guò)串聯(lián)連接方式連接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陣列型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述匯流設(shè)備為3個(gè)。
【文檔編號(hào)】F03D9/00GK104047807SQ201410281864
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】濮世貴 申請(qǐng)人:南京源豐能源開(kāi)發(fā)有限公司