風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤、石油等天然能源的日益枯竭和環(huán)境污染日趨惡化，極大地促進(jìn)了世界各國競相開發(fā)新能源，其中最具代表性的要屬風(fēng)電行業(yè)，風(fēng)電是一種可再生的清潔能源，近些年在國內(nèi)外一直保持快速發(fā)展和布局，其裝機(jī)容量的快速增長必對原有電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全帶來不利影響，隨著而來的，風(fēng)電消納成為各方亟待解決風(fēng)機(jī)發(fā)電正常運(yùn)行和利用的重要環(huán)節(jié)。目前現(xiàn)況為風(fēng)電場主干網(wǎng)接入系統(tǒng)未輸出的情況下，風(fēng)電機(jī)組基本未運(yùn)行或者未發(fā)電輸入電網(wǎng)，由此極大地影響了風(fēng)機(jī)的利用率和效益。而逐年增加的用電負(fù)荷考驗(yàn)了當(dāng)前電網(wǎng)的供應(yīng)能力和能源規(guī)劃，在新能源的比例逐年提高的同時(shí)，對用電負(fù)載的供電和發(fā)電布局則顯得尤為重要。目前有一些大用電負(fù)荷的工廠，根據(jù)附近的地理資源進(jìn)行充分利用，像風(fēng)電、水電、光伏發(fā)電等，能夠很好的緩解自身的用電，更多的滿足工業(yè)生產(chǎn)，甚至能夠降低電力成本。對于一些風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并網(wǎng)前測試，以及風(fēng)電機(jī)組不許可并網(wǎng)，或地理環(huán)境不具備并網(wǎng)條件的情況下，對于現(xiàn)有模式的風(fēng)電消納及規(guī)劃能更好的提高風(fēng)電機(jī)組利用率和運(yùn)行效益。上述前提條件下，風(fēng)電機(jī)組在調(diào)試及運(yùn)行過程中所發(fā)電能，需要在電能進(jìn)入電網(wǎng)之前全部消耗殆盡。通過對風(fēng)電機(jī)組、大功率負(fù)荷設(shè)備和電阻箱的分布控制，使得風(fēng)電機(jī)組能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，所以小型風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)的建立對提高風(fēng)電機(jī)組利用率和運(yùn)行效益起到關(guān)鍵作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)前測試，以及風(fēng)電機(jī)組不許可并網(wǎng)，或地理環(huán)境不具備并網(wǎng)條件的小型風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，能更好的提高風(fēng)電機(jī)組利用率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0004]一種風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于包括上級供電電網(wǎng)、風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所、大容量負(fù)載設(shè)備、電阻箱、風(fēng)電機(jī)組，所述上級供電電網(wǎng)的電能流向所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所，所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所的電能流向大容量負(fù)載設(shè)備，所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與所述電阻箱之間雙向傳輸電能，所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與所述電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，所述風(fēng)電機(jī)組與所述電阻箱之間雙向傳輸電能，所述風(fēng)電機(jī)組與電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，所述電阻箱內(nèi)設(shè)置控制器、電阻模塊，所述控制器分別與所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所、所述風(fēng)電機(jī)組連接，所述大容量負(fù)載設(shè)備、所述電阻箱、所述風(fēng)電機(jī)組三者之間相互匹配動(dòng)態(tài)平衡。
[0005]所述風(fēng)電機(jī)組與所述電阻箱之間設(shè)置能耗電阻。
[0006]所述電阻箱與所述風(fēng)電機(jī)組為一整體結(jié)構(gòu)，所述電阻箱與所述大容量負(fù)載設(shè)備一整體形式。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:把具備發(fā)電能力的風(fēng)電機(jī)組，在不具備長時(shí)間接入上級電網(wǎng)的或者處于試驗(yàn)測試階段的模式下，小型風(fēng)電場的機(jī)組在調(diào)試及運(yùn)行過程中所發(fā)電能將最大限度的滿足附近一定容量的負(fù)載設(shè)備用電，以降低附近許多負(fù)載電能消耗成本，提高機(jī)組設(shè)備的利用率；同時(shí)通過對風(fēng)電機(jī)組、大容量負(fù)載設(shè)備和電阻箱的電網(wǎng)參數(shù)分別監(jiān)測與控制，來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電能平衡，消耗風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電容量；風(fēng)電機(jī)組也可根據(jù)電阻箱投切容量和運(yùn)行時(shí)間適度調(diào)整其發(fā)電的輸出容量，最大限度的保持電網(wǎng)動(dòng)態(tài)平衡，使得風(fēng)電機(jī)組、大容量負(fù)載設(shè)備和電阻箱處于半孤島運(yùn)行狀態(tài)；上級供電電網(wǎng)能夠正常為風(fēng)機(jī)供電而不會在電阻上產(chǎn)生能耗?？傊緦?shí)用新型風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的電能將最大限度的滿足附近的實(shí)際生產(chǎn)電能消耗，根據(jù)電阻箱投切容量和運(yùn)行時(shí)間適度調(diào)整機(jī)組發(fā)電的輸出容量，最大限度的保持電網(wǎng)動(dòng)態(tài)平衡，使得風(fēng)電機(jī)組能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，并提高綠色能源在整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效益。小型風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)必將成為供電系統(tǒng)高效運(yùn)行必不可少的技術(shù)支撐，促進(jìn)風(fēng)電設(shè)備的多樣化和規(guī)模化發(fā)展具有重要意義。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中，1、上級供電電網(wǎng)，2、風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所，3、大容量負(fù)載設(shè)備，4、電阻箱，5、風(fēng)電機(jī)組，6、電阻模塊，7、上級電網(wǎng)與風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所的電能流向，8、風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，9、風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與大容量負(fù)載設(shè)備的電能流向，10、風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所和電阻箱雙向傳輸電能，11、風(fēng)電機(jī)組和電阻箱雙向傳輸電能，12、風(fēng)電機(jī)組和電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做出說明。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于包括上級供電電網(wǎng)1、風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2、大容量負(fù)載設(shè)備3、電阻箱4、風(fēng)電機(jī)組5，電阻箱4與風(fēng)電機(jī)組5為一整體結(jié)構(gòu)，電阻箱4與大容量負(fù)載設(shè)備3為一個(gè)整體形式，但具備同樣功能的系統(tǒng)。上級供電電網(wǎng)I的電能流向風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2，風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2的電能流向大容量負(fù)載設(shè)備3，風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2與電阻箱4之間雙向傳輸電能，風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2與電阻箱4通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，風(fēng)電機(jī)組5與電阻箱4之間雙向傳輸電能，風(fēng)電機(jī)組5、供多臺大容量負(fù)載設(shè)備3用電和不同容量的電阻箱4三者之間相互匹配動(dòng)態(tài)平衡。風(fēng)電機(jī)組5與電阻箱4通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，電阻箱4通過與風(fēng)電機(jī)組5和風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2的通信，根據(jù)容量的變化特性，自動(dòng)投切為不同等級的電阻來保持電網(wǎng)動(dòng)態(tài)平衡。電阻箱4內(nèi)設(shè)置控制器、電阻模塊6，控制器分別與風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2、風(fēng)電機(jī)組5連接。風(fēng)電機(jī)組5與電阻箱4之間設(shè)置能耗電阻。
[0012]工作原理:風(fēng)電機(jī)組5在調(diào)試及運(yùn)行過程中所發(fā)電能，需要在電能進(jìn)入電網(wǎng)之前全部消耗殆盡。在風(fēng)電機(jī)組5風(fēng)電機(jī)組5發(fā)出的電能將最大限度的滿足附近的大容量負(fù)載設(shè)備3用電，以降低附近大容量負(fù)載電能消耗成本；同時(shí)通過對風(fēng)電機(jī)組5、大容量負(fù)載設(shè)備3和電阻箱4的電網(wǎng)參數(shù)相互通信與控制，來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電能平衡，消耗風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電容量；通過對風(fēng)電機(jī)組5、大容量負(fù)載設(shè)備3和電阻箱4的電網(wǎng)參數(shù)分別監(jiān)測與控制，來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電能平衡，消耗風(fēng)電機(jī)組5的發(fā)電容量；風(fēng)電機(jī)組5也可根據(jù)電阻箱4投切容量和運(yùn)行時(shí)間適度調(diào)整機(jī)組發(fā)電的輸出容量，最大限度的保持電網(wǎng)動(dòng)態(tài)平衡，使得風(fēng)電機(jī)組5、大容量負(fù)載設(shè)備3和電阻箱4處于半孤島運(yùn)行狀態(tài)。對每個(gè)設(shè)備的采集和監(jiān)控的位置和形式，包括對風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2與上級電網(wǎng)接入母線的采集和監(jiān)控；對風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2與大容量負(fù)載設(shè)備3接入母線的采集和監(jiān)控；對風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2與風(fēng)電機(jī)組5和電阻箱4接入點(diǎn)的采集和監(jiān)控。對風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2內(nèi)的不同負(fù)載設(shè)備主線路進(jìn)行功率采集和電量檢測，通過光纖通信及時(shí)傳輸?shù)诫娮柘?的控制器，同時(shí)控制器還與風(fēng)電機(jī)組5進(jìn)行相應(yīng)的功率采集和電量檢測，對電阻箱4的相應(yīng)的電阻容量單元進(jìn)行快速投切，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)和快速響應(yīng)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行，也可通過與上級供電電網(wǎng)I接入點(diǎn)的功率采集和電量檢測，對不同負(fù)載設(shè)備、風(fēng)電機(jī)組5以及電阻箱4等環(huán)節(jié)集中控制與調(diào)節(jié)，以不同的用電負(fù)載設(shè)備為核心，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組5發(fā)電量及電阻動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)平衡。在風(fēng)電機(jī)組5與電阻箱4間相對低的電壓等級處增加能耗電阻，可降低成本和安全絕緣可靠性；電阻箱4配自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)完成阻值變化及各種報(bào)警、保護(hù)功能，通過與風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所2、風(fēng)電機(jī)組5的聯(lián)合通信，使得電網(wǎng)能夠正常為風(fēng)機(jī)供電而不會在電阻上產(chǎn)生能耗；電阻箱4內(nèi)部根據(jù)實(shí)際負(fù)載特性設(shè)置不同容量的電阻模塊6，當(dāng)風(fēng)機(jī)開始發(fā)電后電阻箱4自動(dòng)切入，并根據(jù)發(fā)電容量自動(dòng)調(diào)節(jié)阻值；調(diào)試、運(yùn)行結(jié)束，電阻箱4根據(jù)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)開關(guān)情況自動(dòng)脫網(wǎng)，降低使用率，延長使用壽命；電阻箱4設(shè)計(jì)充分考慮沿海氣候特點(diǎn)，適應(yīng)高濕度、高鹽霧空氣特征；風(fēng)電機(jī)組5也可根據(jù)風(fēng)資源的變化特性，將發(fā)電輸出特性調(diào)整成預(yù)期的模式來調(diào)節(jié)電阻箱4和不同大容量負(fù)載設(shè)備3。以上對本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于包括上級供電電網(wǎng)、風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所、大容量負(fù)載設(shè)備、電阻箱、風(fēng)電機(jī)組，所述上級供電電網(wǎng)的電能流向所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所，所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所的電能流向大容量負(fù)載設(shè)備，所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與所述電阻箱之間雙向傳輸電能，所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與所述電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，所述風(fēng)電機(jī)組與所述電阻箱之間雙向傳輸電能，所述風(fēng)電機(jī)組與電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，所述電阻箱內(nèi)設(shè)置控制器、電阻模塊，所述控制器分別與所述風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所、所述風(fēng)電機(jī)組連接，所述大容量負(fù)載設(shè)備、所述電阻箱、所述風(fēng)電機(jī)組三者之間相互匹配動(dòng)態(tài)平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)電機(jī)組與所述電阻箱之間設(shè)置能耗電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于所述電阻箱與所述風(fēng)電機(jī)組為一整體結(jié)構(gòu)，所述電阻箱與所述大容量負(fù)載設(shè)備為一整體形式。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，上級供電電網(wǎng)的電能流向風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所，風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所的電能流向大容量負(fù)載設(shè)備，風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與電阻箱之間雙向傳輸電能，風(fēng)電場及負(fù)載設(shè)備變電所與電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，風(fēng)電機(jī)組與電阻箱之間雙向傳輸電能，風(fēng)電機(jī)組與電阻箱通過光纖雙向傳輸數(shù)據(jù)，電阻箱內(nèi)設(shè)置控制器、電阻模塊，大容量負(fù)載設(shè)備、電阻箱、風(fēng)電機(jī)組三者之間相互匹配動(dòng)態(tài)平衡。本實(shí)用新型的有益效果是：適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)前測試，以及風(fēng)電機(jī)組不許可并網(wǎng)，或地理環(huán)境不具備并網(wǎng)條件的小型風(fēng)電場半孤島運(yùn)行自調(diào)整系統(tǒng)，能更好的提高風(fēng)電機(jī)組利用率。
【IPC分類】H02J3-12
【公開號】CN204316090
【申請?zhí)枴緾N201420326950
【發(fā)明人】王爽
【申請人】天津愛德信科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年6月18日