專利名稱：混合式可再生能源供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式發(fā)電系統(tǒng)，特別是涉及一種混合式可再生能源供電裝置。
背景技術(shù)：
隨著新時(shí)期人們對(duì)節(jié)能減排的要求，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等一系列新能源技術(shù)得到了極大的發(fā)展，新型綠色能源技術(shù)從根本上解決了傳統(tǒng)發(fā)電方式對(duì)于化石燃料的依賴以及排放問(wèn)題。當(dāng)然，新型能源技術(shù)由于發(fā)展歷史較短，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，仍然有許多問(wèn)題還有待解決。目前，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電在當(dāng)今的系能源建設(shè)中占有很大的份額。然而，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電過(guò)于依賴不可控制的天氣因素，并且對(duì)于建設(shè)地理位置要求也較為苛刻，風(fēng)力資源豐富、適于建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)及光伏發(fā)電場(chǎng)的地區(qū)通常在地理上較為偏僻，遠(yuǎn)離負(fù)荷集 中地區(qū)，導(dǎo)致在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)及光伏發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)上需要巨額投資來(lái)修建配套線路及其他設(shè)施。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)上述由于發(fā)電場(chǎng)位置較為偏僻且與負(fù)荷距離較遠(yuǎn)所導(dǎo)致的線路損耗和建設(shè)投資比較大的問(wèn)題，提供一種混合式可再生能源供電裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種混合式可再生能源供電裝置，包括風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元；還包括大容量?jī)?chǔ)能元件、協(xié)調(diào)控制單元；所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元以及大容量?jī)?chǔ)能元件分別與所述協(xié)調(diào)控制單元相連接，所述協(xié)調(diào)控制單元還與外界大電網(wǎng)系統(tǒng)、區(qū)域用戶負(fù)載相連接；所述大容量?jī)?chǔ)能元件用于儲(chǔ)存電能；所述協(xié)調(diào)控制單元用于當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量大于區(qū)域中用戶需求時(shí)，由所述風(fēng)力發(fā)電單元或光伏發(fā)電單元向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電，并且在所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電完成后電能仍有富余的情況下向所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)供電；以及當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量小于區(qū)域中用戶需求時(shí)，切除所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元，由所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電和向所述區(qū)域用戶負(fù)載供電。由以上方案可以看出，本發(fā)明的混合式可再生能源供電裝置，是一種基于分布式發(fā)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)域化控制和運(yùn)行的小規(guī)模供電裝置，該小型混合式可再生能源供電裝置主要通過(guò)風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元對(duì)附近用戶供電，當(dāng)區(qū)域內(nèi)天氣狀況適宜，風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量大于區(qū)域中用戶需求時(shí)，其所生產(chǎn)的電能將直接供給區(qū)域內(nèi)與之相連的有限用戶終端并儲(chǔ)存到大容量?jī)?chǔ)能元件中；若由于天氣原因使得所生產(chǎn)電能超過(guò)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)用戶所需電能及大容量?jī)?chǔ)能元件的儲(chǔ)能容量時(shí)，通過(guò)與外界大電網(wǎng)系統(tǒng)相連的線路向外界大電網(wǎng)系統(tǒng)供電，創(chuàng)造附加利潤(rùn)；當(dāng)天氣狀況不適宜，即風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量小于區(qū)域中用戶需求時(shí)，通過(guò)與外界大電網(wǎng)系統(tǒng)相連接，由外界大電網(wǎng)系統(tǒng)給區(qū)域內(nèi)用戶供電。本發(fā)明的供電裝置一方面保證了區(qū)域內(nèi)用戶不因天氣情況而受到影響，有效降低了由于發(fā)電場(chǎng)所處位置較為偏僻且與負(fù)荷距離較遠(yuǎn)所致的線路損耗和建設(shè)投資；另一方面，本發(fā)明的供電裝置其地域適應(yīng)性更強(qiáng)，能有效的分散大規(guī)模電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，在應(yīng)對(duì)緊急狀況時(shí)反應(yīng)更加靈活、更加快速，并且在發(fā)生電網(wǎng)事故時(shí)可以縮小影響范圍，減小損失成本。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的一種混合式可再生能源供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種混合式可再生能源供電裝置，包括風(fēng)力發(fā)電單元11、光伏發(fā)電單元12 ;還包括大容量?jī)?chǔ)能元件14、協(xié)調(diào)控制單元13 ;所述風(fēng)力發(fā)電單元11、光伏發(fā)電單元12以及大容量?jī)?chǔ)能元件14分別與所述協(xié)調(diào)控制單元13相連接,所述協(xié)調(diào)控制單元13 還與外界大電網(wǎng)系統(tǒng)15、區(qū)域用戶負(fù)載16相連接。所述大容量?jī)?chǔ)能元件用于儲(chǔ)存電能；所述協(xié)調(diào)控制單元用于控制和協(xié)調(diào)混合式可再生能源供電裝置內(nèi)各組件的運(yùn)作。具體為當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量大于區(qū)域中用戶需求時(shí)，由所述風(fēng)力發(fā)電單元或光伏發(fā)電單元向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電(將多生產(chǎn)的電能存儲(chǔ)于大容量?jī)?chǔ)能元件中)，并且在所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電完成后電能仍有富余的情況下向所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)供電；以及當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量小于區(qū)域中用戶需求時(shí)，切除所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元，由所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電和向所述區(qū)域用戶負(fù)載供電。本發(fā)明構(gòu)建了一個(gè)包含小型風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元、大容量?jī)?chǔ)能元件以及協(xié)調(diào)控制單元的小規(guī)模發(fā)電-用戶直接相連的區(qū)域架構(gòu)，該架構(gòu)將傳統(tǒng)的大電網(wǎng)運(yùn)行分割為較小的區(qū)域內(nèi)獨(dú)自運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)，該區(qū)域架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域內(nèi)部用戶由風(fēng)力發(fā)電單元及光伏發(fā)電單元進(jìn)行供電，在天氣狀況無(wú)法維持風(fēng)機(jī)及光伏電池正常供電時(shí)由外界大電網(wǎng)系統(tǒng)供電。另外，在架構(gòu)內(nèi)發(fā)電量超出區(qū)域負(fù)荷時(shí)也能向區(qū)域外大電網(wǎng)供電。目前，相關(guān)領(lǐng)域的研究人員在利用大容量?jī)?chǔ)能元件解決新能源電能質(zhì)量問(wèn)題上已經(jīng)取得突破性的進(jìn)展。因此，將儲(chǔ)能技術(shù)與新能源技術(shù)相結(jié)合，基于分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)的混合式可再生能源供電裝置能有效的解決此前由于接入新型能源發(fā)電方式而帶來(lái)的許多問(wèn)題。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述大容量?jī)?chǔ)能元件可以采用大容量?jī)?chǔ)能鋰離子電池來(lái)進(jìn)行電能的存儲(chǔ)。本發(fā)明實(shí)施例中以鋰電池替代傳統(tǒng)鉛酸電池，此儲(chǔ)能電池能夠調(diào)節(jié)區(qū)域架構(gòu)內(nèi)功率平衡，保證在區(qū)域架構(gòu)孤立運(yùn)行(不與外界電網(wǎng)連接)時(shí)，發(fā)電組件多生產(chǎn)的電能被其儲(chǔ)存起來(lái)或該儲(chǔ)能電池釋放電能與風(fēng)機(jī)和光伏電池發(fā)電總量滿足區(qū)域內(nèi)用戶需求。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述風(fēng)力發(fā)電單元可以采用單獨(dú)的20kw小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。該風(fēng)力發(fā)電單元容量較小，適用于本發(fā)明區(qū)域架構(gòu)的氣象特點(diǎn)，能夠滿足絕大部分時(shí)間內(nèi)區(qū)域架構(gòu)內(nèi)的用戶負(fù)荷供電需求。
作為一個(gè)較好的實(shí)施例，本發(fā)明的混合式可再生能源供電裝置中還可以包括換流器，所述換流器連接在所述大容量?jī)?chǔ)能元件與所述協(xié)調(diào)控制單元之間。該換流器可以用于區(qū)域架構(gòu)內(nèi)大容量?jī)?chǔ)能元件與裝置(區(qū)域供電裝置或外界電網(wǎng))的整合，使大容量?jī)?chǔ)能元件能有效對(duì)區(qū)域架構(gòu)的正常運(yùn)行進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述協(xié)調(diào)控制單元可以包括數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于通過(guò)傳感器采集所述供電裝置內(nèi)各組件及線路上的相應(yīng)數(shù)據(jù)以確定當(dāng)前供電裝置的運(yùn)行狀態(tài)，如區(qū)域架構(gòu)是否脫離外界電網(wǎng)運(yùn)行或架構(gòu)內(nèi)發(fā)電和負(fù)荷側(cè)是否功率平衡，為其他組件的動(dòng)作提供基本判定條件。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述協(xié)調(diào)控制單元還可以包括大電網(wǎng)接入控制單元，用于在所述供電裝置無(wú)法維持區(qū)域內(nèi)的功率平衡的情況下(通常為發(fā)電量大于大容量?jī)?chǔ)能元件的儲(chǔ)能能力及區(qū)域負(fù)荷之和，或者是大容量?jī)?chǔ)能元件儲(chǔ)能與發(fā)電之和無(wú)法滿足區(qū)域內(nèi)負(fù)荷需求)，進(jìn)行動(dòng)作決定是否將所述供電裝置與所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)相連。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述協(xié)調(diào)控制單元還可以包括供電質(zhì)量調(diào)節(jié)及電池控制 單元，用于通過(guò)對(duì)所述大容量?jī)?chǔ)能元件的充放電進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)的功率平衡。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述協(xié)調(diào)控制單元還可以包括風(fēng)力發(fā)電投切控制單元，用于在所述風(fēng)力發(fā)電單元不能工作于額定工況時(shí)，將所述風(fēng)力發(fā)電單元切除。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述協(xié)調(diào)控制單元還可以包括光伏發(fā)電投切控制單元，用于在所述光伏發(fā)電單元不能工作于額定工況時(shí)，將所述光伏發(fā)電單元切除。作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述協(xié)調(diào)控制單元可以包括數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)及交換單元，用于將區(qū)域內(nèi)各時(shí)段、各組件的運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，并傳輸至所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明的區(qū)域架構(gòu)一般分布于經(jīng)勘測(cè)認(rèn)證風(fēng)力及太陽(yáng)能資源較為豐富的地區(qū)，區(qū)域內(nèi)架設(shè)少量風(fēng)力及光伏發(fā)電設(shè)備，保證設(shè)備分布的合理，風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電最大出力應(yīng)大于區(qū)域內(nèi)最大預(yù)測(cè)負(fù)荷，以保證該區(qū)域架構(gòu)能夠脫離外界電網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)區(qū)域內(nèi)天氣適宜風(fēng)力發(fā)電單元及光伏發(fā)電單元工作時(shí)，區(qū)域內(nèi)發(fā)電設(shè)備工作于較為理想的工況，其生產(chǎn)的電能用于對(duì)區(qū)域中用戶供電，若生產(chǎn)的電量大于區(qū)域中用戶需求，則同時(shí)向架構(gòu)內(nèi)大容量?jī)?chǔ)能元件充電，若生產(chǎn)的電能仍有富余，則可將區(qū)域架構(gòu)與外界電網(wǎng)相連，上網(wǎng)電量可以為裝置區(qū)域架構(gòu)創(chuàng)造額外利潤(rùn)。另外，當(dāng)區(qū)域內(nèi)天氣狀況不適宜風(fēng)力發(fā)電單元及光伏發(fā)電單元工作時(shí)，架構(gòu)內(nèi)協(xié)調(diào)控制單元將切除區(qū)域內(nèi)發(fā)電單元并將架構(gòu)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)與外界電網(wǎng)相連，由外界大電網(wǎng)向區(qū)域內(nèi)用戶負(fù)荷供電，并同時(shí)為大容量?jī)?chǔ)能元件充電。下面結(jié)合幾個(gè)具體的實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例一本實(shí)施例中，風(fēng)力充足，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其輸出的功率大于負(fù)荷的需求功率，風(fēng)機(jī)發(fā)電單元向區(qū)域架構(gòu)系統(tǒng)的區(qū)域用戶負(fù)載供電，光伏發(fā)電單元處于發(fā)電或者停運(yùn)狀態(tài)。在此狀態(tài)下，由于風(fēng)力發(fā)電具有不穩(wěn)定、不連續(xù)、不可控性，此裝置區(qū)域架構(gòu)中的大容量?jī)?chǔ)能元件和風(fēng)力發(fā)電單元同時(shí)向區(qū)域用戶負(fù)載供電，大容量?jī)?chǔ)能元件尾端的換流器工作于逆變器狀態(tài)，并經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)控制單元的調(diào)整，使得向區(qū)域用戶負(fù)載所供的電源處于一個(gè)恒壓220v交流電狀態(tài)。在此狀態(tài)下，外界大電網(wǎng)系統(tǒng)不向此設(shè)備區(qū)域架構(gòu)供電，大容量?jī)?chǔ)能元件運(yùn)行于放電狀態(tài)，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)處于發(fā)電狀態(tài)，光伏發(fā)電單元停運(yùn)或者處于發(fā)電狀態(tài)。大容量?jī)?chǔ)能元件的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)力發(fā)電單元端口的電壓和電流、光伏發(fā)電單元端口的電壓電流，區(qū)域用戶負(fù)荷端電壓，電流均作為待采集參數(shù)被數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)及交換系統(tǒng)經(jīng)過(guò)有線傳輸方式，發(fā)送至協(xié)調(diào)控制單元集成主站，并控制大電網(wǎng)投切控制模塊斷開區(qū)域架構(gòu)與電網(wǎng)的電能交換。協(xié)調(diào)控制單元在采集到上述數(shù)據(jù)后，把采集的數(shù)據(jù)傳送至外界大電網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)控制中心，使得電網(wǎng)控制中心可以觀測(cè)到此區(qū)域架構(gòu)的具體運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)施例二該實(shí)施例的區(qū)域架構(gòu)中，風(fēng)力不足，不足以滿足負(fù)荷要求，此情況下監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電單元的輸出功率，如果光伏發(fā)電單元所供功率大于負(fù)荷需求功率，此時(shí)大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)同時(shí)向負(fù)荷供電，大容量?jī)?chǔ)能元件尾端的換流器工作于逆變器狀態(tài)，并經(jīng)過(guò)一個(gè)協(xié)調(diào)控制單元的調(diào)整，向區(qū)域用戶負(fù)荷所供的電源處于一個(gè)恒壓220v交流電狀態(tài)。此狀態(tài)下，外界大電網(wǎng)系統(tǒng)不向此區(qū)域架構(gòu)供電，大容量?jī)?chǔ)能元件運(yùn)行于放電狀態(tài)，光伏發(fā)電單元處于發(fā)電狀態(tài)，風(fēng)機(jī)停運(yùn)，被風(fēng)力發(fā)電投切控制單元斷開。大容量?jī)?chǔ)能元件的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)力發(fā)電單元端口的電壓和電流、光伏發(fā)電單元端口的電壓和電流、區(qū)域用 戶負(fù)荷端電壓和電流均作為待采集參數(shù)被數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)及交換單元經(jīng)過(guò)有線傳輸方式，發(fā)送至協(xié)調(diào)控制單元，并控制大電網(wǎng)接入控制單元斷開區(qū)域架構(gòu)與外界電網(wǎng)的電能交換。協(xié)調(diào)控制單元在采集到上述數(shù)據(jù)后，把采集的數(shù)據(jù)傳送至電網(wǎng)控制中心，使得電網(wǎng)控制中心可以觀測(cè)到此區(qū)域架構(gòu)的具體運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)施例三本實(shí)施例的區(qū)域架構(gòu)中，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電所供功率都不能滿足區(qū)域用戶負(fù)荷的需求。在這種狀態(tài)下，外界大電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)向此區(qū)域架構(gòu)供電，以滿足其區(qū)域用戶負(fù)荷需求。此時(shí)，大容量?jī)?chǔ)能元件運(yùn)行于充電狀態(tài)，由外界電網(wǎng)向其供電。風(fēng)力發(fā)電單元與光伏發(fā)電單元處于停運(yùn)狀態(tài)，被風(fēng)力發(fā)電投切控制單元和光伏供電投切控制單元斷開。電網(wǎng)工作于傳統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)向區(qū)域用戶負(fù)載和大容量?jī)?chǔ)能元件供電，換流器工作于整流器狀態(tài)。大容量?jī)?chǔ)能元件的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)力發(fā)電單元端口的電壓和電流、光伏發(fā)電單元端口的電壓和電流、區(qū)域用戶負(fù)荷端電壓和電流均作為待采集參數(shù)被數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)及交換單元經(jīng)過(guò)有線傳輸方式，發(fā)送至協(xié)調(diào)控制單元，并控制大電網(wǎng)接入控制單元連接區(qū)域架構(gòu)與外界電網(wǎng)。協(xié)調(diào)控制單元在采集到上述數(shù)據(jù)后，把采集的數(shù)據(jù)傳送至電網(wǎng)控制中心，使得電網(wǎng)控制中心可以觀測(cè)到此區(qū)域架構(gòu)的具體運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)施例四本實(shí)施例的區(qū)域架構(gòu)中，光能充裕、風(fēng)力充足，風(fēng)能發(fā)電和光伏發(fā)電遠(yuǎn)大于區(qū)域用戶負(fù)載的需求。在此情況下，協(xié)調(diào)控制單元控制大容量?jī)?chǔ)能元件運(yùn)行于放電狀態(tài)，換流器工作于逆變器狀態(tài)，以彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電單元和光伏發(fā)電單元的不穩(wěn)定、不連續(xù)性，共同向區(qū)域用戶負(fù)載提供220v恒定電源。與此同時(shí)，此區(qū)域架構(gòu)向外界電網(wǎng)供電，外界電網(wǎng)運(yùn)行于接收電能狀態(tài)，大電網(wǎng)接入控制單元連接區(qū)域架構(gòu)與電網(wǎng)。大容量?jī)?chǔ)能元件的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)力發(fā)電單元端口的電壓和電流、光伏發(fā)電單元端口的電壓和電流、區(qū)域用戶負(fù)荷端電壓和電流均作為待采集參數(shù)被數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)及交換單元經(jīng)過(guò)有線傳輸方式發(fā)送至協(xié)調(diào)控制單元。外界大電網(wǎng)系統(tǒng)與區(qū)域架構(gòu)連接處，使用智能電表記錄區(qū)域架構(gòu)向外界大電網(wǎng)系統(tǒng)提供的多少電量，并記錄相應(yīng)電能質(zhì)量，為以后的區(qū)域架構(gòu)電能計(jì)價(jià)體系提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)以上方案可以看出，本發(fā)明的混合式可再生能源供電裝置，通過(guò)風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元對(duì)附近用戶供電，當(dāng)區(qū)域內(nèi)天氣狀況適宜，風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量大于區(qū)域中用戶需求時(shí)，其所生產(chǎn)的電能將直接供給區(qū)域內(nèi)與之相連的有限用戶終端并儲(chǔ)存到大容量?jī)?chǔ)能元件中；若由于天氣原因使得所生產(chǎn)電能超過(guò)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)用戶所需電能及大容量?jī)?chǔ)能元件的儲(chǔ)能容量時(shí)，通過(guò)與外界大電網(wǎng)系統(tǒng)相連的線路向外界大電網(wǎng)系統(tǒng)供電，創(chuàng)造附加利潤(rùn)；當(dāng)天氣狀況不適宜，即風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量小于區(qū)域中用戶需求時(shí)，通過(guò)與外界大電網(wǎng)系統(tǒng)相連接，由外界大電網(wǎng)系統(tǒng)給區(qū)域內(nèi)用戶供電。本發(fā)明的供電裝置一方面保證了區(qū)域內(nèi)用戶不因天氣情況而受到影響，有效降低了由于發(fā)電場(chǎng)所處位置較為偏僻且與負(fù)荷距離較遠(yuǎn)所致的線路損耗和建設(shè)投資；另一方面，本發(fā)明的供電裝置其地域適應(yīng)性更強(qiáng)，能有效的分散大規(guī)模電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，在應(yīng)對(duì)緊急狀況時(shí)反應(yīng)更加靈活、更加快速，并且在發(fā)生電網(wǎng)事故時(shí)可以縮小影響范圍，減小損失成本。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種混合式可再生能源供電裝置，包括風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元；其特征在于,還包括大容量?jī)?chǔ)能元件、協(xié)調(diào)控制單元；所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元以及大容量?jī)?chǔ)能元件分別與所述協(xié)調(diào)控制單元相連接，所述協(xié)調(diào)控制單元還與外界大電網(wǎng)系統(tǒng)、區(qū)域用戶負(fù)載相連接； 所述大容量?jī)?chǔ)能元件用于儲(chǔ)存電能； 所述協(xié)調(diào)控制單元用于當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量大于區(qū)域中用戶需求時(shí)，由所述風(fēng)力發(fā)電單元或光伏發(fā)電單元向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電，并且在所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電完成后電能仍有富余的情況下向所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)供電；以及當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量小于區(qū)域中用戶需求時(shí)，切除所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元，由所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電和向所述區(qū)域用戶負(fù)載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述大容量?jī)?chǔ)能 元件采用大容量?jī)?chǔ)能鋰離子電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電單元采用20kw小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，還包括換流器，所述換流器連接在所述大容量?jī)?chǔ)能元件與所述協(xié)調(diào)控制單元之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制單元包括數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于通過(guò)傳感器采集所述供電裝置內(nèi)各組件及線路上的相應(yīng)數(shù)據(jù)以確定當(dāng)前供電裝置的運(yùn)行狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制單元包括大電網(wǎng)接入控制單元，用于在所述供電裝置無(wú)法維持區(qū)域內(nèi)的功率平衡的情況下，進(jìn)行動(dòng)作決定是否將所述供電裝置與所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制單元包括供電質(zhì)量調(diào)節(jié)及電池控制單元，用于通過(guò)對(duì)所述大容量?jī)?chǔ)能元件的充放電進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)的功率平衡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制單元包括風(fēng)力發(fā)電投切控制單元，用于在所述風(fēng)力發(fā)電單元不能工作于額定工況時(shí)，將所述風(fēng)力發(fā)電單元切除。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制單元包括光伏發(fā)電投切控制單元，用于在所述光伏發(fā)電單元不能工作于額定工況時(shí)，將所述光伏發(fā)電單元切除。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的混合式可再生能源供電裝置，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制單元包括數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)及交換單元，用于將區(qū)域內(nèi)各時(shí)段、各組件的運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，并傳輸至所述外界大電網(wǎng)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合式可再生能源供電裝置，包括風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元、大容量?jī)?chǔ)能元件、協(xié)調(diào)控制單元；所述大容量?jī)?chǔ)能元件用于儲(chǔ)存電能；所述協(xié)調(diào)控制單元用于當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量大于區(qū)域中用戶需求時(shí)，由風(fēng)力發(fā)電單元或光伏發(fā)電單元向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電，并且在大容量?jī)?chǔ)能元件充電完成后電能仍有富余的情況下向外界大電網(wǎng)系統(tǒng)供電；以及當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元生產(chǎn)的電量小于區(qū)域中用戶需求時(shí)，切除所述風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元，由外界大電網(wǎng)系統(tǒng)向所述大容量?jī)?chǔ)能元件充電和向所述區(qū)域用戶負(fù)載供電。本發(fā)明有效降低了由于發(fā)電場(chǎng)所處位置較為偏僻且與負(fù)荷距離較遠(yuǎn)所致的線路損耗和建設(shè)投資。
文檔編號(hào)H02J3/46GK102931688SQ20121049187
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者林少華, 張維奇, 李普明, 周睿, 何祥針, 鐘金, 梁亮 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心