專利名稱：一種并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及居民生活用電比重的增大，以及傳統(tǒng)能源的日益匱乏，風(fēng)能和太陽能等新能源的應(yīng)用越來越廣泛，新能源的發(fā)電規(guī)模也快速攀升。發(fā)電系統(tǒng)一般分為離網(wǎng)型系統(tǒng)和并網(wǎng)型系統(tǒng)。離網(wǎng)型系統(tǒng)與電網(wǎng)不相關(guān)聯(lián)，獨(dú)立運(yùn)行，發(fā)電功率較小，主要用于無電區(qū)居民的日常生活用電或者短時(shí)的應(yīng)急用電中，應(yīng)用范圍較為有限。并網(wǎng)型系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能后，通過并網(wǎng)設(shè)備將電能并入電網(wǎng)，通過電網(wǎng)向大網(wǎng)用戶供電。由于風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電自身所固有的隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn)，決定了上述兩 種發(fā)電方式的規(guī)?；l(fā)展必然會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來極大地影響，為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性，通常需要在發(fā)電系統(tǒng)中連接儲(chǔ)能裝置，以便在風(fēng)力發(fā)電或太陽能發(fā)電的發(fā)電量較大時(shí)存儲(chǔ)電能，或者在發(fā)電量較小的時(shí)候釋放電能，從而平衡新能源發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出。然而，由于風(fēng)力發(fā)電或者太陽能發(fā)電的發(fā)電部件的發(fā)電功率的波動(dòng)性很大,就需要儲(chǔ)能裝置能夠以較快的速度充電或者放電，即當(dāng)發(fā)電部件在瞬時(shí)的發(fā)電量很大時(shí)，需要對(duì)儲(chǔ)能裝置快速充電；當(dāng)發(fā)電部件在瞬時(shí)的發(fā)電量很小時(shí)，需要儲(chǔ)能裝置快速放電，而以較大的電流充電或者放電很容易對(duì)儲(chǔ)能裝置造成很大的損傷，嚴(yán)重影響儲(chǔ)能裝置的使用壽命，造成新能源發(fā)電的成本的增加。因此，如何延長新能源發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)能裝置的使用壽命，降低發(fā)電系統(tǒng)的使用成本，就成為本領(lǐng)域的技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其具有較高的供電穩(wěn)定性，從而保證了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，包括分別連入電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏方陣；還包括檢測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣的輸出功率，并轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)；蓄電裝置，用于可選擇地將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存或者釋放；總控裝置，用于接收所述功率信號(hào)，并控制所述蓄電裝置儲(chǔ)存或者釋放電能；當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣產(chǎn)生的輸出功率之和大于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最大值時(shí)，所述總控裝置控制所述蓄電裝置儲(chǔ)存電能；當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣產(chǎn)生的輸出功率之和小于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最小值時(shí)，所述總控裝置控制所述蓄電裝置釋放電能。還包括風(fēng)機(jī)控制器；所述風(fēng)機(jī)控制器在所述總控裝置的控制下，通過控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出電能的傳輸方向，控制所述蓄電裝置可選擇地儲(chǔ)存電能。
還包括光伏陣列控制器；所述光伏陣列控制器在所述總控裝置的控制下，通過控制所述太陽能光伏方陣輸出電能的傳輸方向，控制所述蓄電裝置可選擇地儲(chǔ)存電能。所述蓄電裝置為的數(shù)目為多個(gè)。所述蓄電裝置為電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。所述蓄電裝置為液流電池、鈉硫電池或者鋰電池。所述蓄電裝置為物理儲(chǔ)能裝置或者電磁儲(chǔ)能裝置。


圖I為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第一種具體實(shí)施方式
的原理示意圖；圖2為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第二種具體實(shí)施方式
的原理示意圖； 圖3為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第三種具體實(shí)施方式
的原理示意圖；圖4為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第四種具體實(shí)施方式
的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例I請(qǐng)參考圖1，圖I為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第一種具體實(shí)施方式
的原理示意圖。在第一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，包括檢測(cè)裝置11、蓄電裝置12和總控裝置13 ;檢測(cè)裝置11用于實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏方陣的輸出功率，在具體實(shí)施方式
中，上述輸出功率可以直接測(cè)量得到，也可以通過測(cè)量輸出電壓和電流后通過計(jì)算間接檢測(cè)到；蓄電裝置12用于可選擇地將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏方陣產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存或者釋放；總控裝置13用于接收輸出功率信號(hào)，并控制蓄電裝置12儲(chǔ)存或者釋放電能；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率與太陽能光伏方陣的輸出功率之和大于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最大值時(shí)，所述總控裝置13控制所述蓄電裝置12儲(chǔ)存電能；當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率與所述太陽能光伏方陣的輸出功率之和小于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最小值時(shí)，所述總控裝置13控制所述蓄電裝置12儲(chǔ)存電能，顯然地，蓄電裝置12所儲(chǔ)存的電能應(yīng)該是系統(tǒng)產(chǎn)生的高于最大值部分的電能。需要指出的是，文中所述的預(yù)定功率為國家電網(wǎng)所要求的符合電網(wǎng)傳輸要求的在一定時(shí)間內(nèi)的功率波動(dòng)范圍。上述蓄電裝置12可以為電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，例如液流電池、鈉硫電池或者鋰電池，該蓄電池組通過并網(wǎng)逆變器連接于電網(wǎng)中。當(dāng)檢測(cè)到的輸出功率之和大于預(yù)定功率的最大值時(shí)，蓄電池充電，當(dāng)檢測(cè)到的輸出功率之和小于預(yù)定功率的最小值時(shí)，蓄電池放電。眾所周知的，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的是交流電，而蓄電池中儲(chǔ)存的是直流電，因此，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與蓄電池組之間需要通過逆變器，當(dāng)蓄電池組儲(chǔ)電時(shí)，通過逆變器將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的交流電整合成直流電，當(dāng)蓄電池組放電時(shí)，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?。而太陽能光伏方陣是由若干太陽能電池板并?lián)和串聯(lián)而成的，其直接將太陽能轉(zhuǎn)化成直流形式的電能，可以直接實(shí)現(xiàn)與蓄電池組之間的電能交換。
上述蓄電裝置也不局限于電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，也可以為其他類型的儲(chǔ)電裝置，例如各種物理儲(chǔ)能裝置或者電磁儲(chǔ)能裝置等。上述總控裝置13可以為某種信號(hào)的輸出設(shè)備，例如顯示器，通過人工檢測(cè)顯示器中顯示的信息，判斷此時(shí)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力，從而控制蓄電裝置12儲(chǔ)存或者釋放電能。也可以為自動(dòng)控制系統(tǒng)，接收到信號(hào)后自動(dòng)對(duì)蓄電裝置12的儲(chǔ)存和釋放動(dòng)作進(jìn)行控制。總控裝置13的具體實(shí)施形 式不應(yīng)受到本說明書的限制。在并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)的工作過程中，儲(chǔ)電裝置能夠根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏方陣的輸出功率的大小，適時(shí)地調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)傳輸給電網(wǎng)的輸出功率，使得發(fā)電系統(tǒng)輸出至電網(wǎng)的輸出功率較為穩(wěn)定，不會(huì)受到風(fēng)力發(fā)電輸出功率和光能發(fā)電輸出功率不穩(wěn)定的影響，從而提高了并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。實(shí)施例2請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第二種具體實(shí)施方式
的原理示意圖。在第二種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，還可以包括風(fēng)機(jī)控制器14 ;該風(fēng)機(jī)控制器14在總控裝置13的控制下，通過控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能的傳輸方向，控制蓄電裝置12是否儲(chǔ)存電能。具體地，當(dāng)檢測(cè)裝置11檢測(cè)到風(fēng)機(jī)輸出功率大于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最大值時(shí)，總控裝置13向風(fēng)力控制器發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，并控制風(fēng)力控制器的動(dòng)作，風(fēng)機(jī)控制器14在接收到總控裝置13的信號(hào)后，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將系統(tǒng)高于電網(wǎng)要求的輸出功率波動(dòng)范圍的部分電量向蓄電裝置12傳輸電能；反之，當(dāng)檢測(cè)到的輸出功率小于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最小值時(shí)，風(fēng)機(jī)控制器14控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向電網(wǎng)輸出電能。這樣，能夠保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組始終向電網(wǎng)輸出較為穩(wěn)定的電能，進(jìn)一步提高了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。實(shí)施例3請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第三種具體實(shí)施方式
的原理示意圖。在第三種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，還可以包括光伏陣列控制器15 ;該光伏陣列控制器15在總控裝置13的控制下，通過控制太陽能光伏方陣電能的傳輸方向，控制蓄電裝置12是否儲(chǔ)存電能。具體地，當(dāng)檢測(cè)裝置11檢測(cè)到光伏輸出功率大于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最大值時(shí)，總控裝置13向光伏陣列控制器15發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，并控制光伏陣列控制器15的動(dòng)作，光伏陣列控制器15在接收到總控裝置13的信號(hào)后，控制太陽能光伏方陣將系統(tǒng)高于電網(wǎng)要求輸出功率波動(dòng)范圍的部分電量向蓄電裝置12傳輸電能；反之，當(dāng)檢測(cè)到的輸出功率小于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最小值時(shí)，光伏陣列控制器15控制太陽能光伏方陣向電網(wǎng)輸出電能。這樣，能夠保證太陽能光伏方陣始終向電網(wǎng)輸出較為穩(wěn)定的電能，進(jìn)一步提聞了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。需要指出的是，在并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)中，可以同時(shí)安裝有風(fēng)機(jī)控制器14和光伏陣列控制器15，也可以分別安裝兩者中的一者。在上述并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)中，可以安裝有充放電控制器17，該充放電控制器17在所述總控裝置13的控制下，直接控制所述蓄電裝置12儲(chǔ)存或者釋放電能。實(shí)施例4
請(qǐng)參考圖4，圖4為本發(fā)明所提供并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)第四種具體實(shí)施方式
的原理示意圖。在第四種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)還可以包括補(bǔ)充發(fā)電裝置16，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的輸出功率與太陽能光伏方陣產(chǎn)生的輸出功率之和小于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最大值時(shí)，總控裝置13控制補(bǔ)充發(fā)電裝置16發(fā)電。這樣，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的輸出功率與太陽能光伏方陣產(chǎn)生的輸出功率，以及儲(chǔ)能裝置12的輸出功率之和也無法達(dá)到電網(wǎng)要求的輸出功率波動(dòng)范圍時(shí)，通過補(bǔ)充發(fā)電裝置16補(bǔ)充發(fā)電，以保證穩(wěn)定的向電網(wǎng)供電，從而進(jìn)一步提高了并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性。 在上述補(bǔ)充發(fā)電裝置16中還可以包括補(bǔ)充發(fā)電控制器，總控裝置13通過控制所述補(bǔ)充發(fā)電控制器，從而控制所述補(bǔ)充發(fā)電裝置16發(fā)電。上述補(bǔ)充發(fā)電裝置16可以為重油發(fā)電機(jī)組，重油發(fā)電的成本較低，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏發(fā)電方陣和重油發(fā)電機(jī)組的組合作用下，既保證了電力供應(yīng)的平衡和穩(wěn)定，同時(shí)使得發(fā)電系統(tǒng)的成本較低。補(bǔ)充發(fā)電裝置16也不局限于重油發(fā)電機(jī)組，也可以為柴油發(fā)電機(jī)組、沼氣發(fā)電機(jī)組、天然氣發(fā)電機(jī)組等。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，包括分別連入電網(wǎng)的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏方陣；其特征在于，還包括檢測(cè)裝置(11)，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣的輸出功率，并轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)；蓄電裝置(12)，用于可選擇地將所述風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存或者釋放；總控裝置(13)，用于接收所述功率信號(hào)，并控制所述蓄電裝置儲(chǔ)存或者釋放電能；當(dāng)所述風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣產(chǎn)生的輸出功率之和大于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最大值時(shí)，所述總控裝置(13)控制所述蓄電裝置(12)儲(chǔ)存電能；當(dāng)所述風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組和所述太陽能光伏方陣產(chǎn)生的輸出功率之和小于預(yù)定功率的波動(dòng)范圍的最小值時(shí)，所述總控裝置(13)控制所述蓄電裝置(12)釋放電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括風(fēng)機(jī)控制器(14);所述風(fēng)機(jī)控制器(14)在所述總控裝置(13)的控制下，通過控制所述風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組輸出電能的傳輸方向，控制所述蓄電裝置(12)可選擇地儲(chǔ)存電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括光伏陣列控制器(15)；所述光伏陣列控制器(15)在所述總控裝置(13)的控制下，通過控制所述太陽能光伏方陣輸出電能的傳輸方向，控制所述蓄電裝置(12)可選擇地儲(chǔ)存電能。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電裝置(12)為的數(shù)目為多個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項(xiàng)所述的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電裝置(12)為電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電裝置(12)為液流電池、鈉硫電池或者鋰電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項(xiàng)所述的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電裝置(12)為物理儲(chǔ)能裝置或者電磁儲(chǔ)能裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明包括分別連入電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏方陣，以及檢測(cè)裝置、蓄電裝置、和總控裝置；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏方陣產(chǎn)生的輸出功率之和大于電網(wǎng)要求的輸出功率波動(dòng)范圍時(shí)，總控裝置控制蓄電裝置儲(chǔ)存電能；當(dāng)輸出功率之和小于電網(wǎng)要求的輸出功率波動(dòng)范圍時(shí)，總控裝置控制蓄電裝置釋放電能。在并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)的工作過程中，補(bǔ)充發(fā)電機(jī)組發(fā)電和儲(chǔ)電裝置能夠根據(jù)輸出功率的大小，實(shí)時(shí)地調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)傳輸給電網(wǎng)的功率，使得發(fā)電系統(tǒng)輸出至電網(wǎng)的功率較為穩(wěn)定，從而提高了發(fā)電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，保證了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/28GK102694390SQ20111006843
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者周亮 申請(qǐng)人:周亮