一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的風力發(fā)電裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、控制裝置和市電電網(wǎng)，控制裝置通過第一開關(guān)連接整流器，整流器分別連接逆變器和變壓器，逆變器與負載連接，所述變壓器調(diào)整電壓后與蓄電池連接。通過采用風力發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)外部電網(wǎng)的并行，環(huán)保、無污染，且改善了傳統(tǒng)電網(wǎng)的用電擁擠；通過蓄電池儲備多余電能，且通過水泥電阻將蓄電池無法儲存的電能轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，從而保護整個風力發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)隔離，有效利用了資源，滿足用電需求。
【專利說明】—種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于風力發(fā)電領(lǐng)域，具體是指一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，近年來用電負荷正急劇增產(chǎn)，而電力部門集中在火力、水電和核電等大型集中電源和提聞超聞壓遠距尚輸電網(wǎng)的建設(shè)上，但是，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，超大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端也日益凸現(xiàn)，成本高、運行難度大，難以適應(yīng)用戶越來越高的安全性和可靠性要求以及多樣化的供電需求。尤其是冬季遇到惡劣的冰雪災(zāi)害天氣，暴露出的電煤緊張、遠距離輸電風險大、電源結(jié)構(gòu)不合理等問題日益凸顯，特別是一些大城市周邊缺乏多種形式的電源，日益暴露了現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的脆弱性。且現(xiàn)有電網(wǎng)利用傳統(tǒng)的電力資源，已很難滿足現(xiàn)有電力的需要。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，有效的緩解了電網(wǎng)的擁擠，電煤等傳統(tǒng)資源的緊張，且降低了遠距離輸電的風險及成本，在供電方面，與傳統(tǒng)大電網(wǎng)相互補充。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):包括依次連接的風力發(fā)電裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、控制裝置和市電電網(wǎng)，控制裝置通過第一開關(guān)連接整流器，整流器將能量轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后，分別連接逆變器和變壓器，逆變器將直流電逆變?yōu)榻涣麟姾笈c負載連接為負載供電，所述變壓器調(diào)整電壓后與蓄電池連接。智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的風力發(fā)電裝置主要結(jié)構(gòu)為風力發(fā)電機，主要用于將捕捉到的風能通過自身的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為電能。本系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換裝置主要作用是將風力發(fā)電裝置提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，且該交流電不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，且能量轉(zhuǎn)換裝置分別連接逆變器和變壓器，逆變器主要將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，與負載連接，負載主要為家用或者工業(yè)用的設(shè)備，并為負載供電，與能量轉(zhuǎn)換裝置連接的變壓器，經(jīng)過調(diào)整電壓后與蓄電池連接，通過蓄電池保護電路將電力充入蓄電池。控制裝置將能量轉(zhuǎn)換裝置獲得的電能通過電路輸送給市電電網(wǎng)，實現(xiàn)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)與市電電網(wǎng)的并網(wǎng)運行，彌補傳統(tǒng)電力資源供電的不足。本實用新型的變壓器、逆變器、能量轉(zhuǎn)換裝置、蓄電池的具體工作原理為本領(lǐng)域的公知常識，這里不再贅述。
[0005]進一步地，所述控制裝置通過電氣接口裝置與市電電網(wǎng)連接，分布式風力發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能實現(xiàn)與傳統(tǒng)大電網(wǎng)的融合，調(diào)整分布式風力發(fā)電系統(tǒng)與市電電網(wǎng)的接入位置和容量，通過電氣接口裝置，實現(xiàn)系統(tǒng)與市電電網(wǎng)的良好接入，降低了配網(wǎng)整體運行的復(fù)雜性，保證了配網(wǎng)整體運行的安全性和經(jīng)濟性。
[0006]進一步地，所述電氣接口裝置與市電電網(wǎng)之間還連接有電表裝置。電氣接口裝置通過電表裝置與市電電網(wǎng)連接，主要用于測定輸出到市電電網(wǎng)線路的電能，便于對實現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)良好并入到市電電網(wǎng)，且可以根據(jù)對電能的測定實現(xiàn)供需平衡。
[0007]進一步地，所述風力發(fā)電裝置為風力發(fā)電機，風力發(fā)電裝置是將風的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械動能，再將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏幽?，利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，可透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。
[0008]進一步地，所述風力發(fā)電機包括風輪裝置、傳動機構(gòu)、發(fā)電機、自動控制裝置以及支撐鐵塔，風輪裝置是風的動能轉(zhuǎn)換為機械能的重要部件，通過自動控制裝置調(diào)整傳動結(jié)構(gòu)使風速達到所要求的穩(wěn)定風速，并且連接發(fā)電機,產(chǎn)生電能,風力發(fā)電機有多種結(jié)構(gòu)，本實用新型優(yōu)選這種結(jié)構(gòu)，操作簡單，且效率較高。
[0009]進一步地，所述風力發(fā)電機采用垂直軸風力發(fā)電機，本實用新型中，風力發(fā)電機優(yōu)選為垂直軸的風力發(fā)電機，增加了風力發(fā)電機對空間的利用率，使用垂直軸式風力發(fā)電機使葉輪裝置葉片的迎風面積達到最大，從而提高了風能的利用率。
[0010]進一步地，所述控制裝置通過第二開關(guān)連接水泥電阻，用于將風力發(fā)電機的電能轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，實現(xiàn)對智能分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的保護。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0012](I)本實用新型采用風力發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)外部電網(wǎng)的并行，新型清潔可再生能源替代了傳統(tǒng)的煤電能源，環(huán)保、無污染，且改善了采用傳統(tǒng)電網(wǎng)的用電擁擠，以及降低了安裝遠距離輸電線的成本；
[0013](2)本實用新型風力發(fā)電系統(tǒng)通過變壓器調(diào)整電壓滿足工業(yè)用和家用的用電需求，實現(xiàn)了風力發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的隔離，有效的利用了資源，尤其是在偏遠電力不發(fā)達的地區(qū)，滿足了用電需求；
[0014](3)本實用新型通過蓄電池儲備多余的電能，且通過水泥電阻將蓄電池無法儲存的電能轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，從而保護整個風力發(fā)電系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0017]實施例1:
[0018]本實施例的主要結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的風力發(fā)電裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、控制裝置和市電電網(wǎng)，控制裝置通過第一開關(guān)連接整流器，整流器將能量轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后，分別連接逆變器和變壓器，逆變器將直流電逆變?yōu)榻涣麟姾笈c負載連接為負載供電，所述變壓器調(diào)整電壓后與蓄電池連接。在使用時，本系統(tǒng)的風力發(fā)電裝置實現(xiàn)將風能轉(zhuǎn)換為機械能，機械能轉(zhuǎn)換為電能，通過能量轉(zhuǎn)換裝置將電能的不穩(wěn)定的交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，再通過控制裝置調(diào)整直流電的頻率、電壓等，實現(xiàn)滿足不同的需求，控制裝置通過分別連接市電電網(wǎng)，逆變器和變壓器，控制裝置可將調(diào)整后滿足輸送要求的電能傳輸給市電電網(wǎng)，實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)與市電電網(wǎng)的融合；控制裝置通過逆變器，將逆變器逆變?yōu)榻涣麟姾螅c負載連接，為負載供電，滿足家用和工業(yè)用的用電設(shè)備的用電要求；控制裝置通過變壓器將多余電能調(diào)整電壓至所需的電壓后，與蓄電池連接，通過蓄電池保護電路將電力充入蓄電池，當風力發(fā)電系統(tǒng)提供的發(fā)電功率不足以單獨供應(yīng)負載供電時，則有風力機與蓄電池共同為負載供電，實現(xiàn)了風力發(fā)電系統(tǒng)與市電電網(wǎng)的隔離，作為一個單獨的系統(tǒng)，滿足負載所需用電，無需建配電站，且輸配電損耗很低，降低或避免附加的輸配電成本，同時操作簡單，彌補了傳統(tǒng)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定的不足，在出現(xiàn)意外災(zāi)害時可以繼續(xù)供電，成為集中供電方式不可缺少的補充。
[0019]實施例2:
[0020]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上進一步限定了所述控制裝置通過電氣接口裝置與市電電網(wǎng)連接，且電氣接口裝置與市電電網(wǎng)之間還連接有電表裝置，目前風力發(fā)電系統(tǒng)與外部電網(wǎng)如市電電網(wǎng)的接入，通過控制裝置調(diào)整接入位置及容量，實現(xiàn)電氣接口裝置與市電電網(wǎng)的良好并行，降低分布式風力發(fā)電系統(tǒng)給傳統(tǒng)大電網(wǎng)帶來的復(fù)雜性和不確定性，保證了分布式風力發(fā)電系統(tǒng)與市電電網(wǎng)融合形成的配電電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟性；電氣接口裝置與市電電網(wǎng)之間還連接有電表裝置，電表裝置用于檢測輸入到市電電網(wǎng)的電能，并滿足輸電電網(wǎng)的要求，有效的實現(xiàn)了智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)與市電電網(wǎng)的并行運作。本實施例的其他部分與實施例1相同，不再贅述。
[0021]實施例3:
[0022]本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上進一步限定了所述風力發(fā)電裝置為風力發(fā)電機，風力發(fā)電機包括風輪裝置、傳動機構(gòu)、發(fā)電機、自動控制裝置以及支撐鐵塔，風輪裝置是風的動能轉(zhuǎn)換為機械能的重要部件，通過自動控制裝置調(diào)整傳動結(jié)構(gòu)使風速達到所要求的穩(wěn)定風速，并且連接發(fā)電機，產(chǎn)生電能，支撐鐵塔主要用于支撐風輪裝置、發(fā)電機、傳動機構(gòu)的構(gòu)架，一般修建得比較好，易于獲得較大的和較均勻的風力，具有足夠的強度和高度以排除地面障礙物對風速可能造成的影響，這種結(jié)構(gòu)操作簡單且發(fā)電效率較高；所述風力發(fā)電機采用垂直軸風力發(fā)電機，垂直軸風力發(fā)電機增加了對空間的利用率，使葉輪裝置的葉片迎風面積達到最大，從而提供提高了風能的利用率，且結(jié)構(gòu)簡化，減少了風輪裝置對風時的陀螺力，本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0023]實施例4:
[0024]本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上進一步增加了水泥電阻，控制裝置通過第二開關(guān)與水泥電阻連接，用于將風力發(fā)電機的電能轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，當蓄電池充滿后，多余的電能則通過水泥電阻消耗掉，實現(xiàn)對智能分布式風力發(fā)電系統(tǒng)的保護，本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0025]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括依次連接的風力發(fā)電裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、控制裝置和市電電網(wǎng)，控制裝置通過第一開關(guān)連接整流器，整流器分別連接逆變器和變壓器，逆變器與負載連接，所述變壓器調(diào)整電壓后與蓄電池連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述控制裝置通過電氣接口裝置與市電電網(wǎng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述電氣接口裝置與市電電網(wǎng)之間還連接有電表裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述風力發(fā)電裝置為風力發(fā)電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述風力發(fā)電機包括風輪裝置、傳動機構(gòu)、發(fā)電機、自動控制裝置以及支撐鐵塔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述風力發(fā)電機采用垂直軸風力發(fā)電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能電網(wǎng)分布式風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述控制裝置通過第二開關(guān)連接水泥電阻。
【文檔編號】H02J7/34GK204046189SQ201420217497
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】潘志成, 高永忠, 邱小麗, 章太永, 張強, 鄭曉宇, 張俊峰, 冉虎, 章仁忠 申請人:成都中環(huán)資(集團)有限公司