CN105322562A

CN105322562A - 海洋能多能互补供电系统

Info

Publication number: CN105322562A
Application number: CN201410263743.8A
Authority: CN
Inventors: 史宏达; 刘臻; 黎明; 李美征; 张家明; 黄淑婷; 宫广新
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2014-06-14
Filing date: 2014-06-14
Publication date: 2016-02-10

Abstract

本发明涉及一种海洋能多能互补供电系统。其包括海洋能发电装置组、并网控制柜组、汇流开关柜、操控台、储能系统和用户负载；海洋能发电装置组依次与并网控制柜组、汇流开关柜电连接，汇流开关柜分别与储能系统、用户负载和外部电网电连接，海洋能发电装置组、并网控制柜组、汇流开关柜分别与操控台电连接；海洋能发电装置组包括波浪能发电装置、潮汐能发电装置、潮流能发电装置和温差能发电装置中的一种或多种的组合；海洋能发电装置组中的每个发电装置分别单独连接并网控制柜组的每个单独的并网控制柜和操控台；并网控制柜组的每个并网控制柜分别与操纵台连接。本发明综合利用多种海洋能进行互补发电，能实现稳定电能输出。

Description

海洋能多能互补供电系统

技术领域

本发明属于海洋能源利用技术领域，具体涉及一种海洋能多能互补供电系统。

背景技术

多能互补电力系统，又称混合发电系统或新能源微网，指因地制宜地充分利用可再生能源，如水力、风力、太阳能等资源，形成多种能源互相补充的小型电力系统。该系统可全部由可再生能源构成，也可以一种或几种新能源为主，燃油燃气为辅。常用的互补系统包括：风光储互补供电系统、风柴储互补供电系统、风光柴储互补供电系统、光水储互补供电系统、光水柴储互补供电系统和风光水储互补供电系统。

随着世界各国对新能源的关注和投入，多能互补独立电力系统因其可解决海岛等无电区供电问题，得到了较为广泛的应用。风光互补发电系统的研究主要集中在系统控制、优化设计和模拟仿真上，尚未大规模应用。风水互补发电系统的研究多为风电和抽水蓄能电站的互补运行。光水互补发电系统为光伏电站和水电站互补，也尚处于建立模型和仿真研究阶段。相较于以上发电系统，针对海洋能发电装置、综合利用多种海洋能的海洋能多能互补智能供电系统的研究十分缺乏，也尚未有关键技术形成。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种综合利用多种海洋能进行互补发电，实现稳定电能输出的海洋能多能互补供电系统。

本发明的技术方案是：一种海洋能多能互补供电系统，包括海洋能发电装置组、并网控制柜组、汇流开关柜、操控台、储能系统和用户负载；海洋能发电装置组依次与并网控制柜组、汇流开关柜电连接，汇流开关柜分别与储能系统、用户负载和外部电网电连接，海洋能发电装置组、并网控制柜组、汇流开关柜分别与操控台电连接；所述海洋能发电装置组包括波浪能发电装置、潮汐能发电装置、潮流能发电装置和温差能发电装置中的一种或多种的组合；海洋能发电装置组中的每个发电装置分别单独连接所述并网控制柜组的每个单独的并网控制柜，海洋能发电装置组中的每个发电装置分别连接操控台；并网控制柜组的每个并网控制柜分别与操纵台连接。

所述并网控制柜包括V/F变流器和P/Q变流器。V/F变流器主要功能为：创建微电网，为其他变流器设备的并网提供电压和频率标准，也是微电网并入大电网的重要指标；为其他变流器柜、汇流开关柜及操作台内的控制回路提供电源支持。P/Q变流器通过对有功功率和无功功率的解耦控制，可以实现对并网微电源的出力控制。

汇流开关柜的功能是：各微电源在此柜中并网建立微电网，将并网的电能通过电子负载进行消耗或者并入大电网，并可将并网的三相电能转换成稳定的单项电源为整个系统的控制回路及照明风扇等设备供电。

所述操作台包括HMI面板、电能监测模块、实时数据监测显示和控制开关。HMI操作面板可以浏览和存储系统变流器的数据、故障等的实时信息和历史数据以及报表输出，而且可以与PLC通信，完成对系统的控制。电能监测模块对系统关键节点的数据进行监测和面板显示，同时也为人工观测系统运行状态起到了重要作用。

所述储能系统为蓄电池组。用户负载消耗不掉所有电力时，为蓄电池组充电。所发电力满足不了用户负载需求时，由蓄电池组放点补充。平衡发电高峰和用电高峰，保证电能稳定输出。

本发明的有益效果在于：

1、海洋能多能互补供电系统实现了多种海洋能转化成电能方式的集成，提高了电能的转换效率，对海洋能发电走向集成化、规模化具有重要的意义。

2、海洋能多能互补供电系统不区分海洋能种类，且对各分布式发电装置输出的频率和电压具有高度的兼容性，且具有可靠的系统安全保护功能，接入不稳定的海洋能输入，经过功率变换后形成380V/50Hz的稳定交流输出。能量输出主要用于负载消耗和储能，多余部分可以并网馈入外部电网。

附图说明

图1是本发明中实施例1的结构示意图；

图2是本发明中实施例2的结构示意图；

图3是本发明中实施例3的结构示意图。

其中，1、海洋能发电装置组；2、并网控制器组；3、汇流开关柜；4、外部电网；5、用户负载；6、储能系统；11、波浪能发电装置，12、潮汐能发电装置，13、潮流能发电装置，14、温差能发电装置；21、并网控制器A，22、并网控制器B，23、并网控制器C，24、并网控制器D。

具体实施方式

以下结合附图和实施例具体说明本发明。

实施例1：

如图1所示：本发明包括海洋能发电装置组1、并网控制柜组2、汇流开关柜3、操控台7、储能系统6和用户负载5；海洋能发电装置组1依次与并网控制柜组2、汇流开关柜3电连接，汇流开关柜3分别与储能系统6、用户负载5和外部电网4电连接，海洋能发电装置组1、并网控制柜组2、汇流开关柜3分别与操控台7电连接。海洋能发电装置组1是波浪能发电装置11、潮汐能发电装置12、潮流能发电装置13和温差能发电装置14的组合；并网控制柜组2包括并网控制柜A21、并网控制柜B22、并网控制柜C23和并网控制柜D24；波浪能发电装置11连接并网控制柜A21，潮汐能发电装置12连接并网控制柜B22，潮流能发电装置13连接并网控制柜C23，温差能发电装置14连接并网控制柜D24，波浪能发电装置11、潮汐能发电装置12、潮流能发电装置13和温差能发电装置14分别连接操控台7；并网控制柜A21、并网控制柜B22、并网控制柜C23和并网控制柜D24分别与操纵台7连接。

并网控制柜A21、并网控制柜B22、并网控制柜C23和并网控制柜D24中均包括V/F变流器和P/Q变流器。

操作台7包括HMI面板、电能监测模块、实时数据监测显示和控制开关。

储能系统6为蓄电池组。用户负载消耗不掉所有电力时，为蓄电池组充电。所发电力满足不了用户负载需求时，由蓄电池组放点补充。平衡发电高峰和用电高峰，保证电能稳定输出。

实施例2：

如图2所示：除以下区别外，其他同实施例1。海洋能发电装置组1是四个波浪能发电装置11的组合；并网控制柜组2包括并网控制柜A21、并网控制柜B22、并网控制柜C23和并网控制柜D24；四个波浪能发电装置11分别连接并网控制柜A21、并网控制柜B22、并网控制柜C23和并网控制柜D24，四个波浪能发电装置11分别连接操控台7；并网控制柜A21、并网控制柜B22、并网控制柜C23和并网控制柜D24分别与操纵台7连接。

实施例3：

如图3所示：除以下区别外，其他同实施例1。海洋能发电装置组1是两个潮汐能发电装置12和一个温差能发电装置14的组合；并网控制柜组2包括并网控制柜A21、并网控制柜B22和并网控制柜C23；两个潮汐能发电装置12分别连接并网控制柜A21和并网控制柜B22，温差能发电装置14连接并网控制柜C23，两个潮汐能发电装置12和温差能发电装置14分别连接操控台7；并网控制柜A21、并网控制柜B22和并网控制柜C23分别与操纵台7连接。

Claims

1.一种海洋能多能互补供电系统，其特征在于：包括海洋能发电装置组、并网控制柜组、汇流开关柜、操控台、储能系统和用户负载；海洋能发电装置组依次与并网控制柜组、汇流开关柜电连接，汇流开关柜分别与储能系统、用户负载和外部电网电连接，海洋能发电装置组、并网控制柜组、汇流开关柜分别与操控台电连接；所述海洋能发电装置组包括波浪能发电装置、潮汐能发电装置、潮流能发电装置和温差能发电装置中的一种或多种的组合；海洋能发电装置组中的每个发电装置分别单独连接所述并网控制柜组的每个单独的并网控制柜，海洋能发电装置组中的每个发电装置分别连接操控台；并网控制柜组的每个并网控制柜分别与操纵台连接。

2.根据权利要求1所述的海洋能多能互补供电系统，其特征在于，所述并网控制柜包括V/F变流器和P/Q变流器。

3.根据权利要求1所述的海洋能多能互补供电系统，其特征在于，所述操作台包括HMI面板、电能监测模块、实时数据监测显示和控制开关。

4.根据权利要求1所述的海洋能多能互补供电系统，其特征在于，所述储能系统为蓄电池组。