CN113685317A - 一种漂浮式风力发电机组综合配电系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种漂浮式风力发电机组综合配电系统及方法，综合配电系统包括储能系统、综合配电柜、变流器和辅助变压器，所述变流器的网侧与市电连通，所述变流器与辅助变压器连通，所述辅助变压器分别与配电柜和储能系统的充电端连通，所述储能系统的放电端与综合配电柜连通，所述储能系统与综合配电柜之间设置有第三开关，所述辅助变压器与储能系统的放电端的回路之间设置有接触器，所述接触器设置在辅助变压器与储能系统的放电端之间的线路上。实现给漂浮式风力发电机组提供综合的供电功能。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种漂浮式风力发电机组综合配电系统和方法。
背景技术
海上风力发电机组用电设备多，配电需求复杂，尤其是漂浮式风力发电机多位于深远海，不仅需要给浮式平台和塔基应急舱供电，还要满足抗台风供电需要，因此需要比常规海上风力发电机组功能更强的配电系统。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种漂浮式风力发电机组综合配电系统，实现给漂浮式风力发电机组提供综合的供电功能。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供一种漂浮式风力发电机组综合配电系统，包括储能系统、综合配电柜、变流器和辅助变压器，所述变流器的网侧与市电连通，所述变流器与辅助变压器连通，所述辅助变压器分别与配电柜和储能系统的充电端连通，所述储能系统的放电端与综合配电柜连通，所述储能系统与综合配电柜之间设置有第三开关，所述辅助变压器与储能系统的放电端的回路之间设置有接触器，所述接触器设置在辅助变压器与储能系统的放电端之间的线路上。
进一步，所述储能系统通过CAN总线与风力发电机组的主控系统通信连接，所述综合配电柜与风力发电机组的风力发电机组的塔基和机舱连通为其供电，并且在连通的线路上分别设置有第四开关和第五开关。
进一步，还包括船电系统，所述船电系统通过综合配电柜给风力发电机组提供调试用电。
进一步，所述综合配电柜设置在风力发电机组的塔基上，所述综合配电柜的柜门上设置有用于指示综合配电柜带点状态的指示灯。
进一步，所述第三开关和接触器分别设置在与综合配电柜连通的不同线路上，所述变流器与辅助变压器之间设置有第一开关。
本发明还提供一种综合配电方法，包括维护模式和台风模式，在风力发电机组处于调试阶段和机组需要处理故障时进入维护模式，在风力发电机组处于台风状态时进入台风模式。
进一步，所述维护模式包括如下操作步骤：S1、判断市电是否通电，若通电则断开第一开关；S2、接入船电系统，并测量船电系统是否正常，若不正常进行检修直至其正常；S3、所述船电系统通过综合配电柜给风力发电机组、浮式平台和塔基进行供电。
进一步，所述台风模式包括如下操作步骤：A1、判断是否正常连接，若正常连接则给蓄能系统继续充电；A2、若市电断开，则启动蓄能系统，断开接触器，然后闭合第三开关；A3、储能系统通过综合配电柜给风力发电机组、浮式平台和塔基供电；A4、检测供电是否正常，若不正常则检修储能系统。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果：本发明提供一种漂浮式风力发电机组综合配电系统，包括储能系统、综合配电柜、变流器和辅助变压器，所述变流器的网侧与市电连通，所述变流器与辅助变压器连通，所述辅助变压器分别与配电柜和储能系统的充电端连通，所述储能系统的放电端与综合配电柜连通，所述储能系统与综合配电柜之间设置有第三开关，所述辅助变压器与储能系统的放电端的回路之间设置有接触器，所述接触器设置在辅助变压器与储能系统的放电端之间的线路上。在机组调试阶段，通过综合配电系统接入船电，实现给机组辅助供电、浮式平台和塔基应急舱供电；在机组正常运行时，通过综合配电系统实现给机组提供辅助供电、浮式平台和塔基应急舱供电的同时给蓄能系统充电；在台风来临市电掉电时，通过综合配电系统接入蓄能系统给漂浮式机组供电，保障抗台风供电需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明提供的漂浮式风力发电机组综合配电系统的示意图；
图2为本发明综合配电方法的操作逻辑图；
图3为本发明综合配电方法的维护模式配电逻辑图；
图4为本发明综合配电方法的台风模式配电逻辑图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
请参阅图1~4所示，实施例一，本发明提供一种漂浮式风力发电机组综合配电系统，综合配电系统的配电功能包括给风力发电机组辅助供电、浮式平台供电、塔基应急机舱供电、储能系统充放电和船电系统供电，其单线图如图1所示，所述配电系统包括储能系统、综合配电柜、变流器和辅助变压器，所述变流器的网侧与市电连通，所述变流器与辅助变压器连通，所述变流器与辅助变压器之间设置有第一开关F1，所述辅助变压器分别与配电柜和储能系统的充电端连通，所述储能系统的放电端与综合配电柜连通，所述储能系统与综合配电柜之间设置有第三开关F3，所述第三开关F3和接触器F2分别设置在与综合配电柜连通的不同线路上，所述辅助变压器与储能系统的放电端的回路之间设置有接触器F2，所述接触器F2设置在辅助变压器与储能系统的放电端之间的线路上。
进一步，所述储能系统通过CAN总线与风力发电机组的主控系统通信连接，所述综合配电柜与风力发电机组的风力发电机组的塔基和机舱连通为其供电，并且在连通的线路上分别设置有第四开关F4和第五开关F5。还包括船电系统，所述船电系统通过综合配电柜给风力发电机组提供调试用电。其中第一开关F1、第三开关F3、第四开关F4和第五开关F5均为空气开关。
其中，浮式平台供电包括：雾笛及信号控制箱、通风机马达控制中心、2个压载水泵马达控制中心、照明分电箱、2个锚机控制箱，这些配电采用本地手动控制，综合配电系统内设置浮式平台每组配电回路对应的断路器保护。抗台风后备电源使用蓄能系统，在市电正常时通过综合配电系统给蓄能系统充电，台风时市电掉电的情况下蓄能系统通过综合配电系统给机组和浮式平台供电。在主回路设置一个接触器F2，接触器F2直接受辅助变压器400V输出回路控制，防止蓄能系统在放电时给回路中的辅助变压器反送电。辅助变压器400V输出有电即市电有电时，直接给蓄能系统充电，同时接触器F2吸合，给风电机组控制系统和浮式平台等供电。辅助变压器400V输出无电即市电掉电时，接触器F2断开，蓄能系统给风电机组控制系统和浮式平台等提供配电。蓄能系统的充放电电状态和启停控制通过CAN总线与机组主控系统通信，塔基应急舱通过综合配电系统供电。
进一步，所述综合配电柜设置在风力发电机组的塔基上，所述综合配电柜的柜门上设置有用于指示综合配电柜带点状态的指示灯。
本发明还提供一种综合配电方法，包括维护模式和台风模式，在风力发电机组处于调试阶段和机组需要处理故障时进入维护模式，在风力发电机组处于台风状态时进入台风模式。
所述维护模式包括如下操作步骤：S1、判断市电是否通电，若通电则断开第一开关F1；S2、接入船电系统，并测量船电系统是否正常，若不正常进行检修直至其正常；S3、所述船电系统通过综合配电柜给风力发电机组、浮式平台和塔基进行供电。工作在维护调试模式时，首先要确保市电断开即变流器网侧断电，断开蓄能系统放电空开F3确保接入船电后不会给蓄能系统反冲电，再接入船电调试船通过综合配电柜给机组提供调试用电，检查船电正常后通过综合配电系统给机组控制系统、浮式平台和塔基应急舱供电，维护模式配电逻辑如图3所示。
进一步，所述台风模式包括如下操作步骤：A1、判断是否正常连接，若正常连接则给蓄能系统继续充电；A2、若市电断开，则启动蓄能系统，断开接触器F2，然后闭合第三开关F3；A3、储能系统通过综合配电柜给风力发电机组、浮式平台和塔基供电；A4、检测供电是否正常，若不正常则检修储能系统。工作在台风模式时，首先判断市电即变流器网侧电是否掉电，市电掉电时启动储能系统，确保机组辅助供电回路主接触器F2断开防止给辅助变压器反送电和蓄能系统放电第三开关F3闭合，此时蓄能系统处于放电模式，综合配电系统给机组、浮式平台和塔基应急舱供电，台风模式配电逻辑如图4所示。
通过本发明提供的一种综合配电系统和方法，实现给漂浮式风力发电机组提供综合的供电功能。在机组调试阶段，通过综合配电系统接入船电，实现给机组辅助供电、浮式平台和塔基应急舱供电；在机组正常运行时，通过综合配电系统实现给机组提供辅助供电、浮式平台和塔基应急舱供电的同时给蓄能系统充电；在台风来临市电掉电时，通过综合配电系统接入蓄能系统给漂浮式机组供电，保障抗台风供电需求。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种漂浮式风力发电机组综合配电系统，其特征在于：包括储能系统、综合配电柜、变流器和辅助变压器，所述变流器的网侧与市电连通，所述变流器与辅助变压器连通，所述辅助变压器分别与配电柜和储能系统的充电端连通，所述储能系统的放电端与综合配电柜连通，所述储能系统与综合配电柜之间设置有第三开关，所述辅助变压器与储能系统的放电端的回路之间设置有接触器，所述接触器设置在辅助变压器与储能系统的放电端之间的线路上。
2.根据权利要求1所述的漂浮式风力发电机组综合配电系统和方法，其特征在于，所述储能系统通过CAN总线与风力发电机组的主控系统通信连接，所述综合配电柜与风力发电机组的风力发电机组的塔基和机舱连通为其供电，并且在连通的线路上分别设置有第四开关和第五开关。
3.根据权利要求1所述的漂浮式风力发电机组综合配电系统和方法，其特征在于，还包括船电系统，所述船电系统通过综合配电柜给风力发电机组提供调试用电。
4.根据权利要求1所述的漂浮式风力发电机组综合配电系统和方法，其特征在于，所述综合配电柜设置在风力发电机组的塔基上，所述综合配电柜的柜门上设置有用于指示综合配电柜带点状态的指示灯。
5.根据权利要求1所述的漂浮式风力发电机组综合配电系统和方法，其特征在于，所述第三开关和接触器分别设置在与综合配电柜连通的不同线路上，所述变流器与辅助变压器之间设置有第一开关。
6.一种基于权利要求1~5任一项所述的漂浮式风力发电机组综合配电系统的综合配电方法，其特征在于，包括维护模式和台风模式，在风力发电机组处于调试阶段和机组需要处理故障时进入维护模式，在风力发电机组处于台风状态时进入台风模式。
7.根据权利要求6所述的漂综合配电方法，其特征在于，所述维护模式包括如下操作步骤：S1、判断市电是否通电，若通电则断开第一开关；S2、接入船电系统，并测量船电系统是否正常，若不正常进行检修直至其正常；S3、所述船电系统通过综合配电柜给风力发电机组、浮式平台和塔基进行供电。
8.根据权利要求6所述的漂综合配电方法，其特征在于，所述台风模式包括如下操作步骤：A1、判断是否正常连接，若正常连接则给蓄能系统继续充电；A2、若市电断开，则启动蓄能系统，断开接触器，然后闭合第三开关；A3、储能系统通过综合配电柜给风力发电机组、浮式平台和塔基供电；A4、检测供电是否正常，若不正常则检修储能系统。
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