CN102315674A - 风网蓄协同供电方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风网蓄协同供电方法以及一种风网蓄协同供电装置。风网蓄协同供电方法首先通过风网蓄智能控制器采集数据参数，然后输出控制信号，进行风网协同、风蓄协调以及风电单独供电三种供电模式中的某一种模式的选择。风网蓄协同供电装置包括风力发电机组、变频装置、高效智能缓存器、网电接口和风网蓄智能控制器，风网蓄智能控制器发出控制信号，控制风力发电机组、高效智能缓存器和网电接口分别与变频装置断开和连接。本发明将风电直接用于高载能产业，不需要并网所需调节容量和电网建设投入，节省了资金；同时不仅实现了风电的高效率利用，而且可以保证向负载不间断持续供电，电能质量和电量均能满足负载要求。

Description

风网蓄协同供电方法及装置
技术领域
本发明涉及一种向作为负载的受端用户供电的多能源协同供电方法和装置，尤其涉及一种风网蓄协同供电方法和一种风网蓄协同供装置。 
背景技术
发展可再生能源是解决能源短缺和减少温室气体排放的重要途径，我国风力发电发展很快，截至2010年底，全国风电吊装容量已超过4100万千瓦，建设容量达到3580万千瓦，我国已成为全球风电装机容量增长速度最快、新增装机容量最多的国家。但风力发电的不稳定性和电网建设等问题了限制了其大规模并网，再加上我国风电“大规模开发、远距离输送”的特点，给风电并网带来更大的挑战。随着对可再生能源需求的进一步增加，以及在节能减排的压力之下，我国风电资源开发规模会更一步扩大，到2015年我国风电规模将超过9000万千瓦，2020年将超过1.5亿千瓦，风电上网的矛盾会越来越突出。解决风电上网难的问题并不一定要风电上网，国家“973”计划大规模非并网风电的基础研究为解决风电上网提供了新的方法，即将风电直接应用于某些高载能产业。风网畜供电装置是风电直接向高载能产业供电的调节系统，该装置不但能解决风电上网难问题，而且还可以使风电、网电、蓄电池协调配合向高载能产业供电，实现风电100％全利用和各电源的无缝连接。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种风电不上网而且直接风电直接为负载供电的风网蓄协同供电方法和风网蓄协同供电装置。 
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为： 
一种风网蓄协同供电方法，包括以下步骤： 
首先，通过风网蓄智能控制器对分别采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理； 
其次，当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力能够满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组与变频器相连接并且网电和高效智能缓存器分别与变频器断开连接，由风力发电机组单独向负载供电；当风网蓄智能控制器检测到 风力发电机组发出的电力超过负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和高效智能缓存器分别与变频器连接并且网电接口与变频器断开连接，由风力发电机组单独向负载供电，同时高效智能缓存器冲入电能；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和网电同时与变频器连接并且高效智能缓存器与变频器断开连接，由风力发电机组和网电同时向负载供电；或者当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，风力发电机组和高效智能缓存器同时和变频器连接并且网电接口和变频器断开连接，由风力发电机组和高效智能缓存器同时向负载供电。 
作为本风网蓄协同供电方法进一步改进的技术方案，所述风网蓄智能控制器分别与风能质量参数传感器、发电机输出端参数传感器以及负载需求参数传感器电连接；所述风网蓄智能控制器通过对采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理，并输出控制信号。 
一种风网蓄协同供电装置，包括风力发电机组、变频装置、高效智能缓存器、网电接口和风网蓄智能控制器，其特征在于：当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力能够满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组与变频器相连接并且网电和高效智能缓存器分别与变频器断开连接，风力发电机组单独向负载供电；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力超过负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组和高效智能缓存器分别与变频器连接并且网电接口与变频器断开连接，风力发电机组单独向负载供电，同时高效智能缓存器冲入电能；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组和网电同时与变频器连接并且高效智能缓存器与变频器断开连接，风力发电机组和网电同时向负载供电；或者当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，风力发电机组和高效智能缓存器同时和变频器连接并且网电接口和变频器断开连接，风力发电机组和高效智能缓存器同时向负载供电。 
作为本风网蓄协同供电装置进一步改进的技术方案，所述风网蓄智能控制器分别与风能质量参数传感器、发电机输出端参数传感器以及负载需求参数传感器电连接；所述风网蓄智能控制器通过对采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理，并输出控制信号。 
本发明将风电直接用于高载能产业，不需要并网所需调节容量和电网建设投入，节省了资金；而且，发出的电能电价比网电价要低，企业利润高。因此，总之，本发明解决了风电上网的难题，不仅实现了风电的高效率利用，而且可以保证向负载不间断持续供电，电能质量和电量均能满足负载要求；还具有良好的经济效益和社会效益，更具有大规模开发和利用的潜力。 
附图说明
附图1是本发明的连接示意图。 
具体实施方式
实施例1 
参见图1，本风网蓄协同供电方法，包括以下步骤： 
首先，所述风网蓄智能控制器分别与风能质量参数传感器、发电机输出端参数传感器以及负载需求参数传感器电连接；所述风网蓄智能控制器通过对采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理，并输出控制信号； 
其次，当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力能够满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组与变频器相连接并且网电和高效智能缓存器分别与变频器断开连接，由风力发电机组单独向负载供电；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力超过负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和高效智能缓存器分别与变频器连接并且网电接口与变频器断开连接，由风力发电机组单独向负载供电，同时高效智能缓存器冲入电能；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和网电同时与变频器连接并且高效智能缓存器与变频器断开连接，由风力发电机组和网电同时向负载供电；或者当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，风力发电机组和高效智能缓存器同时和变频器连接并且网电接口和变频器断开连接，由风力发电机组和高效智能缓存器同时向负载供电。 
本实施例中，风力发电机组为现有技术，由两台功率分别为30kW和10kW的风力发电机组合构成，并且发出直流电，风力发电机组与网电以及和高效智能缓存器形成风网协同、风蓄协调，以及风电单独供电三种供电模式，能实现风电功率、蓄电功率和负载功率的动 态平衡，风电独立系统运行稳定，风电利用率高达100％。 
本实施例中，高效智能缓存器也为现有技术，并且采用最小缓存系统调节供电方式，即风电缓存系统只配置系统额定功率的约20％左右，具体可根据实际系统情况而定，通过实测当地的风规律和系统的特性，使系统工作于风速某一区间内，编制变工况优化程序并通过自学习系统在运行中进行自适应调节。风电缓存系统的功能不是作为工作的“功率”电源，而是起到供电的协调平衡作用，因此使风电缓存系统的容量数倍下降，寿命成倍提高。 
本实施例中，风网蓄智能控制器也为现有技术，风网蓄智能控制器是非并网风电多元化应用系统的核心设备，风力发电直流供电系统在该装置的控制之下，能实现与其他补充能源协同为高载能负载供电，实现风电100％全部利用，风网协同、风电独立和风蓄协调等多种供电模式。系统运行模式的转换主要取决于风能质量及风速的大小，当风速较高，达到一定值，发出的电力可能满足负载需求时，由风电系统单独供电；当风速更高，发出的电力超过负载需求时，多余的电能将由畜电系统储存；当风速较低时，可以采用风网协同、风畜协同向负载供电。 
本实施例中，当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和网电同时与变频器连接并且高效智能缓存器与变频器断开连接，由风力发电机组和网电同时向负载供电；或者当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，风力发电机组和高效智能缓存器同时和变频器连接并且网电接口和变频器断开连接，由风力发电机组和高效智能缓存器同时向负载供电。上述两种模式可以随机选择，但是同时只能选择一种模式。 
本实施例负载采用最经济性供电方式，即根据峰谷电价差，对于白天和夜晚采用不同的供电方式。白天时，网电电价较高，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和高效智能缓存器分别与变频器连接并且网电接口与变频器断开连接，系统采用风蓄协调独立供电方式，智能缓存系统平滑风电大幅度波动；夜晚时，网电电价较低，系统采用风网协同供电，风电和网电共同为负载提供全部功率；当负载为周期波动性负载(如油田抽油机、电梯、港口起重装置等)时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组、网电和高效智能缓存器分别与变频器连接，系统采用风网蓄协同供电方式，智能缓存系统在负载增大功率半周期放电，与风电和网电共同为负载供电，平滑负载瞬间大功率对电网的影响；智能缓存系统在负载减小功率半周期充电，平滑负载瞬间减小功率甚至释放功 率对电网的影响。 
实施例2 
参见图1，本风网蓄协同供电装置，包括风力发电机组、变频装置、高效智能缓存器、网电接口和风网蓄智能控制器；所述风网蓄智能控制器分别与风能质量参数传感器、发电机输出端参数传感器以及负载需求参数传感器电连接；所述风网蓄智能控制器通过对采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理，并输出控制信号。当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力能够满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组与变频器相连接并且网电和高效智能缓存器分别与变频器断开连接，风力发电机组单独向负载供电；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力超过负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组和高效智能缓存器分别与变频器连接并且网电接口与变频器断开连接，风力发电机组单独向负载供电，同时高效智能缓存器冲入电能；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组和网电同时与变频器连接并且高效智能缓存器与变频器断开连接，风力发电机组和网电同时向负载供电；或者当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，风力发电机组和高效智能缓存器同时和变频器连接并且网电接口和变频器断开连接，风力发电机组和高效智能缓存器同时向负载供电。 
本实施例中，采用的设备以及其他方面都与实施例1相同，不再详述。 

Claims (4)

1.一种风网蓄协同供电方法，包括以下步骤：
首先，通过风网蓄智能控制器对分别采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理；
其次，当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力能够满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组与变频器相连接并且网电和高效智能缓存器分别与变频器断开连接，由风力发电机组单独向负载供电；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力超过负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和高效智能缓存器分别与变频器连接并且网电接口与变频器断开连接，由风力发电机组单独向负载供电，同时高效智能缓存器冲入电能；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，使风力发电机组和网电同时与变频器连接并且高效智能缓存器与变频器断开连接，由风力发电机组和网电同时向负载供电；或者当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，风力发电机组和高效智能缓存器同时和变频器连接并且网电接口和变频器断开连接，由风力发电机组和高效智能缓存器同时向负载供电。
2.根据权利要求1所述的风网蓄协同供电方法，其特征在于：所述风网蓄智能控制器分别与风能质量参数传感器、发电机输出端参数传感器以及负载需求参数传感器电连接；所述风网蓄智能控制器通过对采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理，并输出控制信号。
3.一种风网蓄协同供电装置，包括风力发电机组、变频装置、高效智能缓存器、网电接口和风网蓄智能控制器，其特征在于：当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力能够满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组与变频器相连接并且网电和高效智能缓存器分别与变频器断开连接，风力发电机组单独向负载供电；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力超过负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组和高效智能缓存器分别与变频器连接并且网电接口与变频器断开连接，风力发电机组单独向负载供电，同时高效智能缓存器冲入电能；当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，同时风力发电机组和网电同时与变频器连接并且高效智能缓存器与变频器断开连接，风力发电机组和网电同时向负载供电；或者当风网蓄智能控制器检测到风力发电机组发出的电力不能满足负载需求时，风网蓄智能控制器发出控制信号，风力发电机组和高效智能缓存器同时和变频器连接并且网电接口和变频器断开连接，风力发电机组和高效智能缓存器同时向负载供电。
4.根据权利要求1所述的风网蓄协同供电装置，其特征在于：所述风网蓄智能控制器分别与风能质量参数传感器、发电机输出端参数传感器以及负载需求参数传感器电连接；所述风网蓄智能控制器通过对采集的风能质量参数、发电机输出端参数以及负载需求参数进行数据处理，并输出控制信号。
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