CN207638346U - 一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统 - Google Patents

一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统 Download PDF

Info

Publication number
CN207638346U
CN207638346U CN201721897309.0U CN201721897309U CN207638346U CN 207638346 U CN207638346 U CN 207638346U CN 201721897309 U CN201721897309 U CN 201721897309U CN 207638346 U CN207638346 U CN 207638346U
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid
micro
converter
pumped
generation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201721897309.0U
Other languages
English (en)
Inventor
任岩
张锴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China University of Water Resources and Electric Power
Original Assignee
North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China University of Water Resources and Electric Power filed Critical North China University of Water Resources and Electric Power
Priority to CN201721897309.0U priority Critical patent/CN207638346U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN207638346U publication Critical patent/CN207638346U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统，属于微电网技术领域。本实用新型的微电网系统包括变换器以及与变换器相连的风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池，风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池通过变换器用于连接负荷，为负荷供电，变换器上还设置有用于连接电网的端口，用于将多余的电能输送到电网。本实用新型通过在变换器上设置连接电网的端口，能将风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置多于的发电量输送到电网上，避免微电网系统电能的浪费，同时能从电网上取电为负荷供电，避免微电网发电量不够时负荷的正常运行。

Description

一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统
技术领域
本实用新型涉及一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统，属于微电网技术领域。
背景技术
当前，节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点，化石燃料的价格不断攀升、温室效应问题的不断突出以及当前能源需求的不断加大使得人们对新能源应用的研究热情空前的高涨。风能和太阳能资源作为一种清洁、高效的可再生能源得到了众多研究者的青睐。但是风能和太阳能资源也具有不稳定性和不连续性的特点，风光互补系统的出现一定程度的解决了风能和太阳能资源的这一缺点，同时，风光互补系统中存储装置的应用也进一步的增加了系统的稳定性，使得风光互补发电广泛应用于现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治以及农业机械动力提供等领域。例如申请号为CN201120050506.5的专利申请文件，该文件公开了一种风光互补发电储能装置，包括风力机、光伏阵列、控制器、蓄电池及抽水蓄能发电装置，虽然该装置能够有效利用风能和太阳能资源，但是，由于该发电装置设置在电网无法到达的地方，无法与电网连接，导致在发电量大时多余电能只能浪费掉，或者在发电量小且储能装置也无法满足负荷要求，影响负荷正常工作。因此目前的风光水互补发电储能装置都是脱离于电网，只能自给自足，灵活性不够，导致电能浪费或者无法满足负荷需求的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种风光水互补的微电网系统，以解决目前的风光水互补微电网系统无法与电网连接导致微电网系统电能浪费的问题；本实用新型还提供了一种农业复合系统。
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种风光水互补的微电网系统，包括以下方案，微电网系统方案一：该微电网系统包括变换器以及与变换器相连的风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池，风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池通过变换器用于连接负荷，为负荷供电，所述的变换器上还设置有用于连接电网的端口，所述风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置通过该端口与电网连接，用于将多余的电能输送到电网。
本实用新型通过在变换器上设置连接电网的端口，能将风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置多于的发电量输送到电网上，避免微电网系统电能的浪费，同时能从电网上取电为负荷供电，避免微电网发电量不够时负荷的正常运行。
微电网系统方案二：在微电网系统方案一的基础上，所述的抽水蓄能发电装置包括水轮机和水泵。本实用新型的抽水蓄能发电装置即可作为水轮机发电运行，也可以用水泵抽水蓄能，使抽水蓄能发电装置即能发电又能储能，满足为电网的需求。
微电网系统方案三、四：分别在微电网系统方案一、二的基础上，所述的变换器包括整流器和逆变器。本实用新型通过变换器实现交直流的变换和电压的变换，使微电网系统中各器件的能量传输。
微电网系统方案五：在微电网系统方案一的基础上，所述的蓄电池为锂离子电池或铅酸电池。
本实用新型还提供了一种农业复合系统，包括以下方案，复合系统方案一：该系统负荷系统包括系统负荷以及为系统负荷供电的微电网系统，所述的微电网系统包括变换器以及与变换器相连的风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池，风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池通过变换器连接系统负荷，为系统负荷供电，所述的变换器上还设置有用于连接电网的端口，所述风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置通过该端口与电网连接，用于将多余的电能输送到电网。
本实用新型将微电网系统应用到农业复合系统中，通过微电网系统为系统负荷供电，在能满足系统负荷正常用电的同时，能将风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置多于的发电量输送到电网上，避免微电网系统电能的浪费，同时能从电网上取电为系统负荷供电，避免微电网发电量不够时系统负荷的正常运行。
复合系统方案二：在复合系统方案一的基础上，所述的系统负荷包括湿帘降温系统、补光系统、通风驱动装置、节能灯和喷淋系统驱动装置中的至少一个。
复合系统方案三、四：分别在复合系统方案一、二的基础上，所述的光伏阵列设置在农业大棚与农业大棚之间的间隔区域上方。本实用新型将光伏阵列设置在农业大棚与农业大棚之间的间隔区域上方，能够挡住的主要是毒辣的直射阳光，为蔬菜起到遮阴作用。
复合系统方案五、六：分别在复合系统方案三、四的基础上，所述的抽水蓄能发电装置包括水轮机和水泵。
复合系统方案七、八：分别在复合系统方案三、四的基础上，所述的变换器包括整流器和逆变器。
复合系统方案九、十：分别在复合系统方案三、四的基础上，所述的蓄电池为锂离子电池或铅酸电池。
附图说明
图1是实用新型实施例中风光水互补的微电网系统的农业复合系统图；
图2是本实用新型风光水互补的微电网系统的控制流程图；
图3是风电和光伏功率曲线和日负荷曲线图；
图4是风电和光伏发电给负荷供电后的盈亏曲线图；
图5-a是抽水蓄能发电装置给负荷供电后的处理盈亏曲线图；
图5-b是风电、光伏和抽水蓄能发电装置给负荷供电后的盈亏曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
本实用新型的微电网系统包括变换器以及与变换器相连的风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池，风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池通过变换器用于连接负荷，为负荷供电，变换器上还设置有用于连接电网的端口，所述风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置通过该端口与电网连接，用于将多余的电能输送到电网。下面以该微电网系统应用到农业复合系统为例进行说明。
如图1所示，本实用新型的系统负荷系统包括变换器以及连接在变换器上的风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置、蓄电池和系统负荷，其中风力发电机组安装在观光区内风资源好、观光路线上；光伏阵列架设在农业大棚上，高于正常支架20cm，铺在大棚与大棚的间隔区域上方，挡住的主要是毒辣的直射阳光，正好为蔬菜起到遮阴作用，而大棚墙体透光性很好，刚好透过蔬菜最需要的温柔的斜射阳光；另外，农场连廊、生产厂房屋顶上也安装太阳能光伏组件；抽水蓄能发电装置(简称小水电)包括水轮机和水泵，即可作为水轮机发电运行，也可以用泵抽水蓄能，泵单独设置，则发电系统和抽水系统为两套独立的系统，可分别独立运行，即小水电可同时作为系统电源和储能装置，作为系统电源时，为常规发电工况运行，作为储能装置时，用泵抽水，将电能转换为水能蓄起来；蓄电池为锂离子电池或铅酸电池，采用智能充电方式，动态地自动跟踪蓄电池可接受的充电电流，即最小损耗充电模式。系统中的风力发电机组运行采用最大风能捕获控制策略，光伏阵列发电采用最大功率点跟踪控制。
变换器包括逆变器和整流器，用于进行交直流变换和电压变换，其上设置有与电网连接的端口，既能将微电网的多于能量输送给电网，又能在微电网电量不足时从电网取电，以满足系统负荷的正常需求。
本实用新型的风光水互补的微电网系统工作流程如图2所示，对本实施例的农业复合系统而言，风电装机容量为300kW,光伏阵列容量为312kW，小水电装机容量为200kW，无调节，蓄电池容量为420kW，风电和光伏功率曲线与日负荷曲线如图3所示。风电和光伏发电给负荷供电，功率曲线如图4所示，0kW线以上表示风电和光伏发电供负荷用电后仍有盈余，即在时间段1～3h和23.5～24h，风电和光伏发电给负荷供电，多余电能给蓄电池充电；0kW线以下表示风电和光伏发电不足以供负荷用电，即在时间段3～23.5h，加其他电源给负荷供电。在本实例中，没有多余电量向电网供电。在时间段1～3和23.5～24，由风电和光伏发电与小水电共同向负荷供电，小水电向负荷供电后出力盈亏曲线如图5-a所示，0kW线以上表示小水电出力有盈余，即在时间段1～3.9和22～24，小水电首先给蓄电池充电，再有多余电能则向电网供电；0kW线以下表示风电和光伏发电加小水电也不足以供负荷用电，则首先由蓄电池给负荷供电，不足电能由电网供电。图5-b为风电和光伏发电与小水电共同向负荷供电的功率曲线图，在时间段1～1.25，小水电向电网供电。
因此本实用新型的微电网系统能够充分利用微电网系统中的发电器件和储能器件，能将满足负荷后的多余电能储存起来，并能将无法存储的电能输送到电网上，避免电能的浪费。同时，在微电网无法满足系统负荷需求时，能从电网上取电，保证了系统负荷的正常运行。

Claims (10)

1.一种风光水互补的微电网系统，其特征在于，该微电网系统包括变换器以及与变换器相连的风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池，风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池通过变换器用于连接负荷，为负荷供电，所述的变换器上还设置有用于连接电网的端口，所述风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置通过该端口与电网连接，用于将多余的电能输送到电网。
2.根据权利要求1所述的风光水互补的微电网系统，其特征在于，所述的抽水蓄能发电装置包括水轮机和水泵。
3.根据权利要求1或2所述的风光水互补的微电网系统，其特征在于，所述的变换器包括整流器和逆变器。
4.根据权利要求1所述的风光水互补的微电网系统，其特征在于，所述的蓄电池为锂离子电池或铅酸电池。
5.一种农业复合系统，其特征在于，该系统负荷系统包括系统负荷以及为系统负荷供电的微电网系统，所述的微电网系统包括变换器以及与变换器相连的风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池，风力发电机组、光伏阵列、抽水蓄能发电装置和蓄电池通过变换器连接系统负荷，为系统负荷供电，所述的变换器上还设置有用于连接电网的端口，所述风力发电机组、光伏阵列和抽水蓄能发电装置通过该端口与电网连接，用于将多余的电能输送到电网。
6.根据权利要求5所述的农业复合系统，其特征在于，所述的系统负荷包括湿帘降温系统、补光系统、通风驱动装置、节能灯和喷淋系统驱动装置中的至少一个。
7.根据权利要求5或6所述的农业复合系统，其特征在于，所述的光伏阵列设置在农业大棚与农业大棚之间的间隔区域上方。
8.根据权利要求7所述的农业复合系统，其特征在于，所述的抽水蓄能发电装置包括水轮机和水泵。
9.根据权利要求7所述的农业复合系统，其特征在于，所述的变换器包括整流器和逆变器。
10.根据权利要求7所述的农业复合系统，其特征在于，所述的蓄电池为锂离子电池或铅酸电池。
CN201721897309.0U 2017-12-29 2017-12-29 一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统 Active CN207638346U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721897309.0U CN207638346U (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721897309.0U CN207638346U (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207638346U true CN207638346U (zh) 2018-07-20

Family

ID=62852149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721897309.0U Active CN207638346U (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN207638346U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107994615A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 华北水利水电大学 一种风光水互补的微电网系统及其运行控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107994615A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 华北水利水电大学 一种风光水互补的微电网系统及其运行控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101860270B (zh) 一种充分利用风能和太阳能的接入系统及其实现方法
CN201972859U (zh) 风光互补发电储能装置
CN206388228U (zh) 一种多能互联交直流混合微电网系统
CN107994615A (zh) 一种风光水互补的微电网系统及其运行控制方法
CN208337178U (zh) 通信基站供电保障及电费优化控制系统
CN207638346U (zh) 一种风光水互补的微电网系统及农业复合系统
CN201937842U (zh) 风光电互补通信基站
CN203596618U (zh) 一种柜式直流供电系统
CN105048505B (zh) 一种用于智能小区的风光互补型微电网系统
CN104467019A (zh) 一种用于海岛供电的微电网系统
CN208386227U (zh) 风光储多能互补系统
CN107069822A (zh) 一种农村分布式光伏钒液电池储能微电网系统及控制方法
CN205811640U (zh) 一种给空调供电的风光互补控制系统
Chitra et al. A Hybrid Wind-Solar Standalone Renewable Energy System
CN103066678A (zh) 模块化自然能供电系统
CN203481843U (zh) 一种风光柴蓄微网发电系统
CN104265593A (zh) 一种免蓄电池的风光互补扬水装置
CN201608670U (zh) 一种温室大棚太阳能供电系统
CN206432721U (zh) 一种系留球阵列电力系统
CN104578369A (zh) 新能源风光互补水池供氧系统
CN202215434U (zh) 一种新型园林风光互补供电系统
CN108112133A (zh) 一种风光储led路灯并网控制系统
CN203707793U (zh) 一种用于海岛供电的微电网系统
CN211185237U (zh) 一种光伏提水灌溉系统
CN103107557B (zh) 一种光伏电站群控组合优化方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant