一種基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)電設(shè)施設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市中各種建筑都趨向于高層化、集成化、智能化、大規(guī)?；较虬l(fā)展，比較突出的一些重要公共建筑的基礎(chǔ)設(shè)施如電梯、各種娛樂(lè)場(chǎng)所以及軍用設(shè)施等，對(duì)電力的依賴(lài)性也越來(lái)越大，對(duì)電力系統(tǒng)、各種后備電源的供電可靠性、安全性、供電質(zhì)量好壞的要求也越來(lái)越高，一旦發(fā)生供電中斷的情況，將造成重大的政治影響和經(jīng)濟(jì)損失，影響到群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。為減小這種損失，就需要一種能夠獨(dú)立于電網(wǎng)之外的供能系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足非正常情況下的用電需要，應(yīng)急電源就是為適應(yīng)這種需要而誕生的。應(yīng)急電源是在發(fā)生緊急情況時(shí)提供應(yīng)急電力的一種設(shè)備，它是為各種用電設(shè)施提供可靠后備電源保障的設(shè)備，在電力搶險(xiǎn)、通信維修、突發(fā)事件處理、搶險(xiǎn)救災(zāi)、軍事作戰(zhàn)演習(xí)、后勤保障等方面都發(fā)揮重要作用，正是現(xiàn)實(shí)社會(huì)的強(qiáng)烈需求，使得應(yīng)急電源行業(yè)逐步興起。
[0003]目前應(yīng)急電源的能量來(lái)源主要為柴油發(fā)電機(jī)組和蓄電池，存在污染環(huán)境、噪聲高、效率低、體積大、輸出電能質(zhì)量較差、電能來(lái)源單一等缺點(diǎn)。而當(dāng)下環(huán)境污染、化石燃料枯竭已嚴(yán)重影響到人類(lèi)的生活，改變能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)，在能源供應(yīng)方面走可持續(xù)展的道路，已成為人們的共識(shí)。風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，具有清潔、使用無(wú)污染、分布廣泛、用之不竭的特點(diǎn)，必將成為未來(lái)的主要能源。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與市電相互獨(dú)立，可自行控制，能避免發(fā)生大規(guī)模停電事故；在意外發(fā)生時(shí)能繼續(xù)供電，彌補(bǔ)大電網(wǎng)穩(wěn)定性上的不足，且其參與運(yùn)行系統(tǒng)少，啟停快速，便于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)；調(diào)峰性能好，操作簡(jiǎn)單；輸配電損耗低，甚至沒(méi)有，無(wú)需建配電站，降低或避免附加的輸配電成本，土建和安裝成本低。太陽(yáng)能光伏發(fā)電具備的這些優(yōu)點(diǎn)，為其作為應(yīng)急電源系統(tǒng)的能量來(lái)源提供了充分的依據(jù)。風(fēng)力發(fā)電具備基建周期短，裝機(jī)規(guī)模靈活等優(yōu)點(diǎn)，同樣是作為應(yīng)急電源系統(tǒng)能量來(lái)源的合適選擇。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其能很好的解決傳統(tǒng)的應(yīng)急電源能量?jī)?chǔ)存有限，僅作為應(yīng)用于緊急情況下的備用電源，在儲(chǔ)能設(shè)備滿(mǎn)充時(shí)，產(chǎn)生多余的電能無(wú)法被利用，造成能源浪費(fèi)的問(wèn)題。
[0005]實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，它包括控制器，控制器的輸入端與檢測(cè)系統(tǒng)連接，控制器的輸出端分別與斷路器、整流器、監(jiān)控系統(tǒng)、限制開(kāi)關(guān)、逆變器、切換裝置、蓄電池組、光伏電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接；其中斷路器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏電池板、蓄電池組、逆變器分別與檢測(cè)系統(tǒng)連接；
[0007]其中，斷路器還與切換裝置連接，切換裝置上設(shè)有應(yīng)急負(fù)載輸出端，切換裝置還與限制開(kāi)關(guān)連接，限制開(kāi)關(guān)與一般負(fù)載輸出端連接；
[0008]其中，光伏電池板的一個(gè)輸出端與逆變器直接連接，而且光伏電池板的另一個(gè)輸出端與蓄電池組、逆變器串接，逆變器與切換裝置連接；
[0009]其中，整流器的輸出端與蓄電池組的輸入端連接。
[0010]上述切換裝置包括PC機(jī)和PLC控制器，PC機(jī)與PLC控制器之間通過(guò)通信電纜進(jìn)行連接。
[0011]上述PC機(jī)與PLC控制器之間通過(guò)PC/PPI電纜進(jìn)行連接。
[0012]上述PLC控制器的型號(hào)為西門(mén)子S7-1200。
[0013]上述控制器為智能型風(fēng)光互補(bǔ)控制器。
[0014]上述控制器的型號(hào)為DL-F12/24V600W。
[0015]上述監(jiān)控系統(tǒng)包括型號(hào)為KTP Basic color PN的觸摸屏。
[0016]本實(shí)用新型取得了以下的技術(shù)效果:
[0017]采用上述結(jié)構(gòu)，本裝置與傳統(tǒng)的以柴油發(fā)電機(jī)組或是蓄電池為能量來(lái)源的應(yīng)急電源不同，相比這些傳統(tǒng)的應(yīng)急電源能量?jī)?chǔ)存有限，僅作為應(yīng)用于緊急情況下的備用電源，本裝置中風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)小型的發(fā)電站，在儲(chǔ)能設(shè)備滿(mǎn)充時(shí)，還可能產(chǎn)生多余的電能，本裝置在蓄電池儲(chǔ)能充足的時(shí)候，多余的電能將與市電一起協(xié)調(diào)為負(fù)載供能，這樣能提尚能源的利用率。
[0018]本實(shí)用新型中所述逆變器采用離網(wǎng)型逆變器，將應(yīng)急電源系統(tǒng)中多余的電能直接提供給負(fù)載使用，應(yīng)急電源和市電網(wǎng)是相互隔離的，避免了采用并網(wǎng)型逆變器時(shí)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)公共電網(wǎng)會(huì)的穩(wěn)定性造成不利的影響。
[0019]本實(shí)用新型所連接的負(fù)載分為一般負(fù)載和應(yīng)急負(fù)載，在正常情況下所有負(fù)載允許用電，而在緊急情況下禁止一般負(fù)載用電，這樣能盡可能大的發(fā)揮應(yīng)急電源能量?jī)r(jià)值，避免了不必要的電能占用。
[0020]本實(shí)用新型采用了切換裝置，當(dāng)應(yīng)急電源能量充足時(shí)，優(yōu)先選擇應(yīng)急電源為負(fù)載供電，當(dāng)應(yīng)急電源僅能夠保證自身儲(chǔ)能時(shí)，選擇市電為負(fù)載供電，實(shí)現(xiàn)了電能利用的優(yōu)化分配。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0022]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)與原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示一種基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，它包括控制器1，控制器1的輸入端與檢測(cè)系統(tǒng)2連接，控制器1的輸出端分別與斷路器3、整流器4、監(jiān)控系統(tǒng)5、限制開(kāi)關(guān)6、逆變器7、切換裝置8、蓄電池組9、光伏電池板10、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組11連接；其中斷路器3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組11、光伏電池板10、蓄電池組9、逆變器7分別與檢測(cè)系統(tǒng)2連接；
[0025]其中，斷路器3還與切換裝置8連接，切換裝置8上設(shè)有應(yīng)急負(fù)載輸出端12，切換裝置8還與限制開(kāi)關(guān)6連接，限制開(kāi)關(guān)6與一般負(fù)載輸出端13連接；
[0026]其中，光伏電池板10的一個(gè)輸出端與逆變器7直接連接，而且光伏電池板10的另一個(gè)輸出端與蓄電池組9、逆變器7串接，逆變器7與切換裝置8連接；
[0027]其中，整流器4的輸出端與蓄電池組9的輸入端連接。
[0028]如圖2所示，PC機(jī)用于PLC控制器和監(jiān)控系統(tǒng)的通信、數(shù)據(jù)傳輸。
[0029]所述切換裝置包括PC機(jī)和PLC控制器，PC機(jī)與PLC控制器之間通過(guò)通信電纜進(jìn)行連接。
[0030]優(yōu)選的，PC機(jī)與PLC控制器之間通過(guò)PC/PPI電纜進(jìn)行連接。
[0031]可選的，所述通信電纜為RS484。
[0032]PLC控制器的型號(hào)為西門(mén)子S7-1200。
[0033]控制器1為智能型風(fēng)光互補(bǔ)控制器，控制器1的型號(hào)為DL-F12/24V600W。
[0034]監(jiān)控系統(tǒng)5包括型號(hào)為KTP Basic color PN的觸摸屏。
[0035]采用上述結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，將本裝置與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)14并網(wǎng)在正常狀況下，斷路器閉合，限制開(kāi)關(guān)閉合，若風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能量供應(yīng)充足，切換裝置選擇應(yīng)急電源為負(fù)載供電，此時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和光伏電池板發(fā)出電能給蓄電池充電，并把將多余的電能供給負(fù)載使用；若風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能量不足，切換裝置選擇市電網(wǎng)為負(fù)載供電，此時(shí)應(yīng)急電源與負(fù)載斷開(kāi)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)僅為蓄電池補(bǔ)充電能。在緊急狀況下，斷路器斷開(kāi)，市電不能直接給負(fù)載供電，切換裝置選擇光伏電源為負(fù)載供電，此時(shí)限制開(kāi)關(guān)的“閉合或斷開(kāi)”狀態(tài)由檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)故障類(lèi)別通過(guò)控制器發(fā)出指示信號(hào)來(lái)確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于:它包括控制器(1)，控制器(1)的輸入端與檢測(cè)系統(tǒng)(2)連接，控制器(1)的輸出端分別與斷路器(3)、整流器(4)、監(jiān)控系統(tǒng)(5)、限制開(kāi)關(guān)(6)、逆變器(7)、切換裝置(8)、蓄電池組(9)、光伏電池板(10)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(11)連接；其中斷路器(3)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(11)、光伏電池板(10)、蓄電池組(9)、逆變器(7)分別與檢測(cè)系統(tǒng)(2)連接； 其中，斷路器(3)還與切換裝置(8)連接，切換裝置(8)上設(shè)有應(yīng)急負(fù)載輸出端(12)，切換裝置(8)還與限制開(kāi)關(guān)(6)連接，限制開(kāi)關(guān)(6)與一般負(fù)載輸出端(13)連接； 其中，光伏電池板(10)的一個(gè)輸出端與逆變器(7)直接連接，而且光伏電池板(10)的另一個(gè)輸出端與蓄電池組(9)、逆變器(7)串接，逆變器(7)與切換裝置(8)連接； 其中，整流器(4)的輸出端與蓄電池組(9)的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于:所述切換裝置包括PC機(jī)和PLC控制器，PC機(jī)與PLC控制器之間通過(guò)通信電纜進(jìn)行連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于:所述PC機(jī)與PLC控制器之間通過(guò)PC/PPI電纜進(jìn)行連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC控制器的型號(hào)為西門(mén)子S7-1200。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(1)為智能型風(fēng)光互補(bǔ)控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(1)的型號(hào)為 DL-F12/24V600W。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控系統(tǒng)(5)包括型號(hào)為KTP Basic color PN的觸摸屏。
【專(zhuān)利摘要】一種基于風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電應(yīng)急電源系統(tǒng)，它包括控制器，控制器的輸入端與檢測(cè)系統(tǒng)連接，控制器的輸出端分別與斷路器、整流器、監(jiān)控系統(tǒng)、限制開(kāi)關(guān)、逆變器、切換裝置、蓄電池組、光伏電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接；其中斷路器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏電池板、蓄電池組、逆變器分別與檢測(cè)系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型能很好的解決傳統(tǒng)的應(yīng)急電源能量?jī)?chǔ)存有限，僅作為應(yīng)用于緊急情況下的備用電源，在儲(chǔ)能設(shè)備滿(mǎn)充時(shí)，產(chǎn)生多余的電能無(wú)法被利用，造成能源浪費(fèi)的問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】H02J7/35
【公開(kāi)號(hào)】CN205039616
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520849890
【發(fā)明人】代春燕, 袁建華, 張方虎
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日