CN111740487A - 一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及直流配电网技术领域，尤其是指一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其包括风力发电模块、光伏发电模块、储能模块、传输模块和负载，风力发电模块和光伏发电模块均与储能模块电连接，储能模块通过传输模块与负载电连接。本申请的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网供电稳定，资源利用率高。

Description

一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网
技术领域
本发明涉及直流配电网技术领域，尤其是指一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网。
背景技术
直流配电网是相对于交流配电网而言的，其提供负荷的是直流母线，直流负荷可以直接由直流母线供电，而交流负荷需要经过逆变设备后供电，如果负荷中直流负荷比例较大，直流配电将会有较大优势。直流配电网线损小，可靠性高、无需相频控制、接纳分布式电源能力强。常见的分布式电源有光伏、风机、燃料电池等，这些电源大部分为直流电或经简单整流后变成了直流电(风机)。柔性直流配电网是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，是目前世界上可控性最高、适应性最好的输电技术，适用于可再生能源并网，分布式发电并网、孤岛供电、城市配电网的增容改造等。直流配电网相对于交流配电网，可节省大量的换流环节，大大节省成本，交流配电网的谐波污染严重，可控性极地，近年来高压 直流输电技术逐渐成熟，并且己广泛应用于电力系统中，换流器、滤波器、断路器等各方面发展也较为成熟，直流输电网比交流输电网更加稳定，采用直流模式建设大电网可以从根本上消除交流电网的稳定性问题；因此低压直流配电技术逐渐受到国内外学者的广泛关注。近年来，高压直流输电技术广泛应用于电力系统中，低压直流配电技术也逐渐受到国内外学者的关注。直流配电网在输送容量、可控性及提高供电质量、减小线路损耗、隔离交直流故障以及可再生能源灵活、便捷接入等方面具有比交流更好的性能，可以有效提高电能质量、减少电力电子换流器的使用、降低电能损耗和运行成本、协调大电网与分布式电源之间的矛盾，充分发挥分布式能源的价值和效益。
在一些高海拔地区，通电不方便，建设电网投资成本高，收益低，维护困难，而高海拔地区拥有丰富的光伏资源和风力资源，并且高海拔地区还具有物广人稀的优势，发展高海拔地区的分布式的柔性直流配电网非常有必要，符合国家的清洁能源和智慧电网建设的发展要求，保障高海拔地区具名的生活和生产用电。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，该高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网供电稳定，资源利用率高。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，包括风力发电模块2、光伏发电模块3、储能模块4、传输模块5和负载6；所述的风力发电模块2和光伏发电模块3均与储能模块4电连接；所述的储能模块4通过传输模块5与负载6电连接。
进一步的，所述储能模块4包括储能电池和余电利用组件1；所述储能电池和余电利用组件1电连接。
进一步的，所述余电利用组件包括第一蓄水池11、水坝12、第二蓄水池13、泄水道14、抽水机和发电机；所述第一蓄水池11设置在第二蓄水池13的上方与第二蓄水池13错位设计；所述水坝安装于第一蓄水池11的前端，所述的泄水道与水坝连接；所述第一蓄水池11中的水通过泄水道进入第二蓄水池13；所述抽水机设置在第二蓄水池13中，用于将第二蓄水池13的水抽入第一蓄水池11；所述发电机安装在水坝12上；所述发电机可以在第一蓄水池的11水通过水坝进入泄水道时，进行发电；所述抽水机和发电机均与储能电池电连接。
进一步的，所述的第二蓄水池13设计为倒锥形。
进一步的，所述的抽水机直接通过远程开关控制器与光伏发电模块3连接。
进一步的，所述风力发电模块2包括风力发电机组和AC/DC转换器，所述风力发电机组通过AC/DC转换器与储能模块4电连接。
进一步的，所述光伏发电模块3包括光伏发电组和DC/DC转换器，所述光伏发电组通过DC/DC转换器与储能模块4电连接。
本发明的有益效果：实际使用时，风力发电模块将风能转换为电能，光伏发电模块将太阳能转换为电能，并将转换得到的电能储存到储能模块中，储能模块进行收电和放电稳定输出，在通过传输模块将电能传输到负荷，满足高海拔地区的具名生活和生产用电。本申请的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网供电稳定，资源利用率高。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的余电利用组件的结构示意图。
附图标记说明：余电利用组件1，风力发电模块2，光伏发电模块3，储能模块4，传输模块5，负载6，第一蓄水池11，水坝12，第二蓄水池13，泄水道14。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，包括风力发电模块2、光伏发电模块3、储能模块4、传输模块5和负载6；所述的风力发电模块2和光伏发电模块3均与储能模块4电连接；所述的储能模块4通过传输模块5与负载6电连接。
进一步的，所述储能模块4包括储能电池和余电利用组件1；所述储能电池和余电利用组件1电连接。
进一步的，所述余电利用组件包括第一蓄水池11、水坝12、第二蓄水池13、泄水道14、抽水机和发电机；所述第一蓄水池11设置在第二蓄水池13的上方与第二蓄水池13错位设计；所述水坝安装于第一蓄水池11的前端，所述的泄水道与水坝连接；所述第一蓄水池11中的水通过泄水道进入第二蓄水池13；所述抽水机设置在第二蓄水池13中，用于将第二蓄水池13的水抽入第一蓄水池11；所述发电机安装在水坝12上；所述发电机可以在第一蓄水池的11水通过水坝进入泄水道时，进行发电；所述抽水机和发电机均与储能电池电连接。
进一步的，所述的第二蓄水池13设计为倒锥形。
进一步的，所述的抽水机直接通过远程开关控制器与光伏发电模块3连接。
进一步的，所述风力发电模块2包括风力发电机组和AC/DC转换器，所述风力发电机组通过AC/DC转换器与储能模块4电连接。
进一步的，所述光伏发电模块3包括光伏发电组和DC/DC转换器，所述光伏发电组通过DC/DC转换器与储能模块4电连接。
实施例1
如图1所示，本发明提供的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其包括风力发电模块、光伏发电模块、储能模块、传输模块和负载，风力发电模块和光伏发电模块均与储能模块电连接，储能模块通过传输模块与负载电连接。
实际使用时，风力发电模块将风能转换为电能，光伏发电模块将太阳能转换为电能，并将转换得到的电能储存到储能模块中，储能模块进行收电和放电稳定输出，在通过传输模块将电能传输到负荷，满足高海拔地区的具名生活和生产用电。
本申请的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网供电稳定，资源利用率高。
如图1所示，本实施例中，所述储能模块包括储能电池和余电利用组件1，所述储能电池和余电利用组件1电连接。实际使用时，储能电池对风力发电模块和光伏发电模块转换得到的电能进行收发，当接收到的电能较多，储能电池充满之后，通过将多余的电能传输到余电利用组件1，提高电能的利用率，同时余电利用组件1可以在周边环境不好光伏发电模块和风力发电模块转换的电能较少时，并网发电，缓解电能不足的压力。
实施例2
如图2所示，本实施例中，所述余电利用组件1包括第一蓄水池11、水坝12、第二蓄水池13、泄水道14、抽水机和发电机，所述第一蓄水池11位于第二蓄水池13的高处，所述水坝12安装于第一蓄水池11的前端，所述第一蓄水池11中的水通过泄水道14进入第二蓄水池13，所述抽水机用于将第二蓄水池13的水抽入第一蓄水池11，所述发电机安装于水坝12，所述发电机可以在第一蓄水池11的水通过水坝12进入泄水道14时，进行发电，所述抽水机和发电机均与储能电池电连接。实际使用时，在储能电池电能充足时，风力发电模块和光伏发电模块所发出的多余的电通过抽水机将第二蓄水池13的水抽入第一蓄水池11，在蓄能电池电能不足时，通过打开水坝12的闸门，水从水坝12进入泄水道14最终流入第二蓄水池13，设置在水坝12内的发电机进行发电，对蓄能电池的电能进行补充。
所述风力发电模块包括风力发电机组和AC/DC转换器，所述风力发电机组通过AC/DC转换器与储能模块电连接。实际使用时，风力发电机组将风能转换为电能，通过AC/DC转换器将交流电压转换为直流电压。
所述光伏发电模块包括光伏发电组和DC/DC转换器，所述光伏发电组通过DC/DC转换器与储能模块电连接。实际使用时，光伏发电组将太阳能转换为电能，通过DC/DC转换器对直流电压进行电压大小的转换。
本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，还包括其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其特征在于：包括风力发电模块(2)、光伏发电模块(3)、储能模块(4)、传输模块(5)和负载(6)；所述的风力发电模块(2)和光伏发电模块(3)均与储能模块(4)电连接；所述的储能模块(4)通过传输模块(5)与负载(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其特征在于：所述储能模块(4)包括储能电池和余电利用组件(1)；所述储能电池和余电利用组件(1)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其特征在于：所述余电利用组件包括第一蓄水池(11)、水坝(12)、第二蓄水池(13)、泄水道(14)、抽水机和发电机(16)；所述第一蓄水池(11)设置在第二蓄水池(13)的上方与第二蓄水池(13)错位设计；所述水坝安装于第一蓄水池(11)的前端，所述的泄水道与水坝连接；所述第一蓄水池(11)中的水通过泄水道进入第二蓄水池(13)；所述抽水机设置在第二蓄水池(13)中，用于将第二蓄水池(13)的水抽入第一蓄水池(11)；所述发电机(16)安装在水坝(12)上；所述发电机可以在第一蓄水池的(11)水通过水坝进入泄水道时，进行发电；所述抽水机和发电机(16)均与储能电池电连接。
4.根据权利要求3所述的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其特征在于：所述的第二蓄水池(13)设计为倒锥形。
5.根据权利要求3所述的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其特征在于：所述的抽水机直接通过远程开关控制器与光伏发电模块(3)连接。
6.根据权利要求1所述的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其特征在于：所述风力发电模块(2)包括风力发电机组和AC/DC转换器，所述风力发电机组通过AC/DC转换器与储能模块(4)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种高海拔地区及分布式电源接入的柔性直流配电网，其特征在于：所述光伏发电模块(3)包括光伏发电组和DC/DC转换器，所述光伏发电组通过DC/DC转换器与储能模块(4)电连接。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201002

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