本實(shí)用新型涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種調(diào)試裝置及發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

并網(wǎng)型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在吊裝完成后需進(jìn)行發(fā)電前的靜態(tài)調(diào)試和發(fā)電動(dòng)態(tài)調(diào)試，靜態(tài)調(diào)試需要風(fēng)機(jī)外部提供電源供變槳、偏航、主控系統(tǒng)等機(jī)電設(shè)備動(dòng)作，動(dòng)態(tài)調(diào)試需要外部提供穩(wěn)定的鎖相參考電源。目前，行業(yè)內(nèi)一般由移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組靜態(tài)調(diào)試，而動(dòng)態(tài)調(diào)試一般采用箱變供電，也有采用電池供電或者是柴油發(fā)電機(jī)組供電，但都具有明顯缺陷。例如，采用電池供電，其電能變換裝置為單向流動(dòng)，功耗大、效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于，提供一種調(diào)試裝置及發(fā)電系統(tǒng)以解決上述問(wèn)題。

本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供了一種調(diào)試裝置，應(yīng)用于發(fā)電機(jī)組，所述調(diào)試裝置包括：存儲(chǔ)及提供電能的儲(chǔ)能裝置；在所述發(fā)電機(jī)組向所述儲(chǔ)能裝置充電時(shí)，將所述發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，在所述儲(chǔ)能裝置向所述發(fā)電機(jī)組供電時(shí)，將所述儲(chǔ)能裝置提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的雙向逆變器；控制所述雙向逆變器的工作狀態(tài)的控制系統(tǒng)；以及改變輸出電壓的變壓器。所述雙向逆變器的直流端電性連接于所述儲(chǔ)能裝置、交流端電性連接于所述發(fā)電機(jī)組，所述控制系統(tǒng)分別與所述儲(chǔ)能裝置和雙向逆變器電性連接，所述變壓器的高壓側(cè)電性連接于所述雙向逆變器的交流端和發(fā)電機(jī)組，所述變壓器的低壓側(cè)電性連接于所述控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能裝置為蓄電池組。

進(jìn)一步地，所述調(diào)試裝置還包括消耗所述發(fā)電機(jī)組發(fā)出的多余電能的配平負(fù)載，所述配平負(fù)載電性連接于所述控制系統(tǒng)和雙向逆變器的直流端之間。

進(jìn)一步地，所述調(diào)試裝置還包括消耗所述發(fā)電機(jī)組發(fā)出的多余電能的配平負(fù)載，所述配平負(fù)載電性連接于所述控制系統(tǒng)和雙向逆變器的交流端之間。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能裝置為集裝箱式儲(chǔ)能裝置。

進(jìn)一步地，所述調(diào)試裝置還包括用于裝載所述儲(chǔ)能裝置、雙向逆變器、控制系統(tǒng)和變壓器的可移動(dòng)車(chē)廂。

進(jìn)一步地，所述發(fā)電機(jī)組為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

進(jìn)一步地，所述雙向逆變器為基于絕緣柵雙極型晶體管的雙向可控整流逆變器。

本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施例還提供了一種發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括調(diào)試裝置，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括與所述調(diào)試裝置電性連接的發(fā)電機(jī)組。

所述調(diào)試裝置包括：存儲(chǔ)及提供電能的儲(chǔ)能裝置；在所述發(fā)電機(jī)組向所述儲(chǔ)能裝置充電時(shí)，將所述發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，在所述儲(chǔ)能裝置向所述發(fā)電機(jī)組供電時(shí)，將所述儲(chǔ)能裝置提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的雙向逆變器；控制所述雙向逆變器的工作狀態(tài)的控制系統(tǒng)；以及改變輸出電壓的變壓器。所述雙向逆變器的直流端電性連接于所述儲(chǔ)能裝置、交流端電性連接于所述發(fā)電機(jī)組，所述控制系統(tǒng)分別與所述儲(chǔ)能裝置和雙向逆變器電性連接，所述變壓器的高壓側(cè)電性連接于所述雙向逆變器的交流端和發(fā)電機(jī)組，所述變壓器的低壓側(cè)電性連接于所述控制系統(tǒng)。

所述發(fā)電機(jī)組包括主發(fā)電機(jī)和與所述主發(fā)電機(jī)電性連接的用電設(shè)備。

所述雙向逆變器的交流端電性連接于所述主發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備。所述變壓器的高壓側(cè)電性連接于所述主發(fā)電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述變壓器的低壓側(cè)還電性連接于所述用電設(shè)備。

本實(shí)用新型實(shí)施例所述的調(diào)試裝置及發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)所述雙向逆變器一方面接受外設(shè)電源提供的經(jīng)所述變壓器改變輸出電壓之后的交流電和發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電并整流為直流電進(jìn)而為所述儲(chǔ)能裝置充電，另一方面，將所述儲(chǔ)能裝置提供的直流電逆變?yōu)榻涣麟姽┌l(fā)電機(jī)組靜態(tài)調(diào)試用電和動(dòng)態(tài)調(diào)試參考電源，提高了整流逆變變換效率，從而提高了所述調(diào)試裝置的工作效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的調(diào)試裝置的一種連接框圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的調(diào)試裝置的另一種連接框圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)圖。

圖標(biāo)：100-發(fā)電系統(tǒng)；110-調(diào)試裝置；111-儲(chǔ)能裝置；112-雙向逆變器；113-控制系統(tǒng)；114-變壓器；115-配平負(fù)載；120-發(fā)電機(jī)組；121-主發(fā)電機(jī)；122-用電設(shè)備。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種調(diào)試裝置110，應(yīng)用于發(fā)電機(jī)組120，所述調(diào)試裝置110包括：存儲(chǔ)及提供電能的儲(chǔ)能裝置111；在所述發(fā)電機(jī)組120向所述儲(chǔ)能裝置111充電時(shí)，將所述發(fā)電機(jī)組120發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，在所述儲(chǔ)能裝置111向所述發(fā)電機(jī)組120供電時(shí)，將所述儲(chǔ)能裝置111提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的雙向逆變器112；控制所述雙向逆變器112的工作狀態(tài)的控制系統(tǒng)113；以及改變輸出電壓的變壓器114。

所述雙向逆變器112的直流端電性連接于所述儲(chǔ)能裝置111、交流端電性連接于所述發(fā)電機(jī)組120所述控制系統(tǒng)113分別與所述儲(chǔ)能裝置111和雙向逆變器112電性連接，所述變壓器114的高壓側(cè)電性連接于所述雙向逆變器112的交流端和發(fā)電機(jī)組120，所述變壓器114的低壓側(cè)電性連接于所述控制系統(tǒng)113，經(jīng)所述變壓器114改變輸出電壓之后的交流電作為所述控制系統(tǒng)113的工作電源。

需要說(shuō)明的是，所述發(fā)電機(jī)組120可以是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，也可以為水力發(fā)電機(jī)組，還可以為潮汐能發(fā)電機(jī)組等。可選地，本實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)組120為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

可選地，所述儲(chǔ)能裝置111為集裝箱式儲(chǔ)能裝置。所述集裝箱式儲(chǔ)能裝置具有優(yōu)異的循環(huán)壽命、高倍率充放電性能、高集成度、高度環(huán)境適應(yīng)性以及穩(wěn)定的安全性能等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)施例中，所述雙向逆變器112為基于絕緣柵雙極型晶體管的雙向可控整流逆變器?；诮^緣柵雙極型晶體管的雙向可控整流逆變器可以承受大電壓大電流的轉(zhuǎn)換，并且具有效率高的特點(diǎn)。

所述控制系統(tǒng)113根據(jù)所述儲(chǔ)能裝置111的狀態(tài)、發(fā)電機(jī)組120的狀態(tài)對(duì)所述雙向逆變器112的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)所述儲(chǔ)能裝置111為所述發(fā)電機(jī)組120提供靜態(tài)調(diào)試用電和動(dòng)態(tài)調(diào)試參考電源時(shí)，所述控制系統(tǒng)113控制所述雙向逆變器112工作于逆變狀態(tài)，所述儲(chǔ)能裝置111內(nèi)存儲(chǔ)的電能經(jīng)所述雙向逆變器112變換后作為所述發(fā)電機(jī)組120的靜態(tài)調(diào)試用電和動(dòng)態(tài)調(diào)試參考電源；當(dāng)所述發(fā)電機(jī)120處于發(fā)電需動(dòng)態(tài)調(diào)試的狀態(tài)時(shí)，所述控制系統(tǒng)113控制所述雙向逆變器112工作于整流狀態(tài)，為所述儲(chǔ)能裝置111充電。

可選地，所述變壓器114為中小功率變壓器。可選地，本實(shí)施例中，所述變壓器114為400V/690V中小功率變壓器。

通過(guò)上述設(shè)置，在首次使用所述調(diào)試裝置110或所述調(diào)試裝置110長(zhǎng)期放置致使所述儲(chǔ)能裝置111儲(chǔ)存的電量較低，不足以供發(fā)電機(jī)組120靜態(tài)調(diào)試用電和動(dòng)態(tài)調(diào)試參考電源時(shí)，可將所述調(diào)試裝置110移動(dòng)至升壓站或附近具有400V交流電源的場(chǎng)所，通過(guò)所述控制系統(tǒng)113控制所述雙向逆變器112工作于整流狀態(tài)為所述儲(chǔ)能裝置111充電。

在所述發(fā)電機(jī)組120未發(fā)電需靜態(tài)調(diào)試時(shí)，將所述調(diào)試裝置110移動(dòng)至待調(diào)試機(jī)位，通過(guò)所述控制系統(tǒng)113控制所述雙向逆變器112工作于逆變狀態(tài)，所述儲(chǔ)能裝置111內(nèi)儲(chǔ)存的電能經(jīng)所述雙向逆變器112變換后產(chǎn)生690V的電源為所述發(fā)電機(jī)組120供電。

所述發(fā)電機(jī)組120開(kāi)始發(fā)電進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試時(shí)，所述發(fā)電機(jī)組120發(fā)出的電能一部分供自己的用電設(shè)備消耗、一部分經(jīng)所述雙向逆變器112整流后為所述儲(chǔ)能裝置111充電。當(dāng)下一臺(tái)發(fā)電機(jī)組120進(jìn)行調(diào)試時(shí)，所述儲(chǔ)能裝置111已經(jīng)充滿電，而無(wú)需利用升壓站或400V交流電源充電。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)所述儲(chǔ)能裝置111為集裝箱式儲(chǔ)能裝置時(shí)，所述發(fā)電機(jī)組120發(fā)出的經(jīng)所述雙向逆變器112整流后儲(chǔ)存于所述儲(chǔ)能裝置111的電能一方面為下一臺(tái)發(fā)電機(jī)組120靜態(tài)調(diào)試供電，另一方面當(dāng)儲(chǔ)存于所述儲(chǔ)能裝置111的電能除為下一臺(tái)發(fā)電機(jī)組120靜態(tài)調(diào)試供電外還有所富裕時(shí)，所述儲(chǔ)能裝置111可作為分布式儲(chǔ)能模塊銷(xiāo)售實(shí)現(xiàn)風(fēng)儲(chǔ)一體化運(yùn)行。以2MW的發(fā)電機(jī)組120為例，平均動(dòng)態(tài)滿功率加載調(diào)試1小時(shí)，則采用2MW.h的儲(chǔ)能裝置111即可完成下一臺(tái)發(fā)電機(jī)組120的10小時(shí)以上的靜態(tài)調(diào)試供電，如動(dòng)態(tài)調(diào)試時(shí)間加長(zhǎng)，儲(chǔ)存于所述儲(chǔ)能裝置111的電能除為下一臺(tái)發(fā)電機(jī)組120靜態(tài)調(diào)試供電外還有所富裕，即可作為分布式儲(chǔ)能模塊銷(xiāo)售實(shí)現(xiàn)風(fēng)儲(chǔ)一體化運(yùn)行。

此外，當(dāng)所述調(diào)試裝置110閑置時(shí)，所述調(diào)試裝置110還可直接由所述儲(chǔ)能裝置111經(jīng)所述雙向逆變器112和變壓器114取電作為生活緊急用電等。

在上述基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的調(diào)試裝置110還可以有其他設(shè)置，以降低所述調(diào)試裝置110的造價(jià)成本。以下將進(jìn)行舉例說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖2，可選地，所述儲(chǔ)能裝置111為蓄電池。當(dāng)所述儲(chǔ)能裝置111為蓄電池時(shí)，所述調(diào)試裝置110還包括消耗所述發(fā)電機(jī)組120發(fā)出的多余電能的配平負(fù)載115。

當(dāng)所述配平負(fù)載115為直流負(fù)載時(shí)，所述配平負(fù)載115電性連接于所述控制系統(tǒng)113和雙向逆變器112的直流端之間(圖中未示出)。當(dāng)所述配平負(fù)載115為交流負(fù)載時(shí)，所述配平負(fù)載115電性連接與所述控制系統(tǒng)113和雙向逆變器112的交流端之間，請(qǐng)參閱圖2。

當(dāng)所述調(diào)試裝置110包括所述配平負(fù)載115時(shí)，所述控制系統(tǒng)113還將根據(jù)所述儲(chǔ)能裝置111的狀態(tài)、發(fā)電機(jī)組120的狀態(tài)對(duì)所述配平負(fù)載115的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)所述發(fā)電機(jī)組120處于發(fā)電狀態(tài)且所述儲(chǔ)能裝置111儲(chǔ)存的電量處于飽和狀態(tài)時(shí)，所述控制系統(tǒng)113控制所述配平負(fù)載115處于工作狀態(tài)，以消耗所述發(fā)電機(jī)組120發(fā)出的多余電能，當(dāng)所述發(fā)電機(jī)組120處于未發(fā)電需靜態(tài)調(diào)試的狀態(tài)時(shí)，所述控制系統(tǒng)113控制所述配平負(fù)載115處于關(guān)閉狀態(tài)。

此外，需要說(shuō)明的是，所述儲(chǔ)能裝置111還可以為除上述集裝箱式儲(chǔ)能裝置和蓄電池以外的其他儲(chǔ)能方式或介質(zhì)。例如，超級(jí)電容、壓縮空氣、高密度熱蓄能裝置等儲(chǔ)能方式或介質(zhì)。

為了增強(qiáng)所述調(diào)試裝置110使用的便捷性，本實(shí)施例中，所述調(diào)試裝置110還包括用于裝載所述儲(chǔ)能裝置111、雙向逆變器112、控制系統(tǒng)113和變壓器114的可移動(dòng)車(chē)廂?？蛇x地，所述儲(chǔ)能裝置111、雙向逆變器112、控制系統(tǒng)113和變壓器114安裝于所述可移動(dòng)車(chē)箱的內(nèi)部。

請(qǐng)參閱圖3和圖4，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種發(fā)電系統(tǒng)100，所述發(fā)電系統(tǒng)100包括上述調(diào)試裝置110，所述發(fā)電系統(tǒng)100還包括與所述調(diào)試裝置110電性連接的發(fā)電機(jī)組120，所述發(fā)電機(jī)組120包括主發(fā)電機(jī)121和與所述主發(fā)電機(jī)121電性連接的用電設(shè)備122。

所述雙向逆變器112的交流端電性連接于所述主發(fā)電機(jī)121和用電設(shè)備122。所述變壓器114的高壓側(cè)電性連接于所述主發(fā)電機(jī)121。

需要說(shuō)明的是，所述用電設(shè)備122包括與所述變壓器114的高壓側(cè)電壓等級(jí)匹配的第一用電裝置，比如690V的交流設(shè)備。所述雙向逆變器112的交流端電性連接于所述第一用電裝置。

此外，當(dāng)所述用電設(shè)備122需要400V的供電時(shí)，即所述用電設(shè)備122還包括與所述變壓器114的低壓側(cè)電壓等級(jí)匹配的第二用電裝置時(shí)，所述變壓器114的低壓側(cè)還電性連接于所述第二用電裝置。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的調(diào)試裝置110及發(fā)電系統(tǒng)100，通過(guò)所述雙向逆變器112一方面接受外設(shè)電源提供的經(jīng)所述變壓器114改變輸出電壓之后的交流電和發(fā)電機(jī)組120發(fā)出的交流電并整流為直流電進(jìn)而為所述儲(chǔ)能裝置111充電，另一方面，將存儲(chǔ)于所述儲(chǔ)能裝置111的直流電逆變?yōu)榻涣麟姽┌l(fā)電機(jī)組120靜態(tài)調(diào)試用電和動(dòng)態(tài)調(diào)試參考電源，提高了整流逆變變換效率，從而提高了所述調(diào)試裝置110的工作效率。

進(jìn)一步地，由于所述儲(chǔ)能裝置111的設(shè)置，使得所述調(diào)試裝置110無(wú)需通過(guò)柴油機(jī)供電，節(jié)能環(huán)保，并且當(dāng)所述儲(chǔ)能裝置111為集裝箱式儲(chǔ)能裝置，所述儲(chǔ)能裝置111可作為分布式儲(chǔ)能模塊銷(xiāo)售實(shí)現(xiàn)風(fēng)儲(chǔ)一體化運(yùn)行，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目的。

進(jìn)一步地，由于所述調(diào)試裝置110設(shè)置有變壓器114，且所述變壓器114為400V/690V中小功率變壓器，使得所述調(diào)試裝置110可以利用市電作為外設(shè)電源為儲(chǔ)能裝置111充電，解決了所述調(diào)試裝置110首次使用的問(wèn)題。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“連接”、“設(shè)置”、“安裝”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接?？梢允菣C(jī)械連接，也可以是電連接?？梢允侵苯酉噙B，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。