CN213817250U - 一种海上风电复合布置方式储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种海上风电复合布置方式储能系统，包括：集中布置发电模块，包括多个常规容量风电机组一、整流器一、电池一、双向直流变流器一、逆变器一、升压变压器一；分布布置发电模块，包括常规容量风电机组二、升压变压器二、整流器二、双向直流变流器二、电池二、逆变器二；大容量发电模块，包括一个大容量风电机组、整流器三、双向直流变流器三、电池三、逆变器三、升压变压器三；上网模块，包括主变压器。本实用新型根据风电场的不同布置形式对储能设备的结构、安装位置进行了有针对性的设计，在能够实现对各风电机组进行协调控制的前提下，尽可能降低了设备成本，提高了系统的运行效率、可靠性与稳定性。

Description

一种海上风电复合布置方式储能系统

技术领域

本实用新型涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种海上风电复合布置方式储能系统。

背景技术

近年来我国陆上风电大规模开发，装机规模日益增长。但受制于环境、土地、规划等因素，陆地可开发的风能资源日趋减少，因此风能开发逐步呈现出由陆地走向海洋的趋势。海上风电开发不占用土地资源，环境影响小，海上风速高、风向相对稳定，总体资源情况优于陆地。

但海上风电也有其自身的缺点，就是海风不恒定，造成单一风电场无法保证供电的连续性；由于储能设备成本较高，仅有个别风电场配备了集中式储能设备，但由于控制方式过于集中，该方式无法充分的发挥储能设备的调峰作用。

发明内容

本实用新型通过在原有海上风电系统内增加储能系统，将发电高峰期剩余的电量储存在在线式储能系统中，当风场风力不足时，由在线式储能系统对外供电，保证海上风电场的供电连续性。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种海上风电复合布置方式储能系统，包括：

集中布置发电模块，集中布置发电模块包括多个风电机组一，多个风电机组一并联后串连有整流器一，整流器一的输出端通过双向直流变流器一连有电池一，双向直流变流器一并联有逆变器一，逆变器一的输出端连有升压变压器一；

分布布置发电模块，分布布置发电模块包括多个分布单元，分布单元包括串联的风电机组二和升压变压器二，多个分布单元并联后串连有整流器二，整流器二的输出端通过双向直流变流器二连有电池二，双向直流变流器二并联有逆变器二；

大容量发电模块，大容量发电模块包括一个大容量风电机组，大容量风电机组连有整流器三，整流器三的输出端通过双向直流变流器三连有电池三，双向直流变流器三并联有逆变器三，逆变器三的输出端连有升压变压器三；

上网模块，上网模块包括主变压器，集中布置发电模块、分布布置发电模块、大容量发电模块并联后与主变压器的低压侧相连，主变压器的高压侧与上级电网相连。

进一步的，整流器、逆变器、直流变流器、电池均位于所在模块的一个风电机组的塔筒内。

进一步的，风电机组一、风电机组二、大容量风电机组包括永磁直驱风力发电机、双馈式风力发电机、半直驱混合型风力发电机中的一种或多种。

进一步的，逆变器一与升压变压器一之间依次串联有滤波器、电流检测单元、电压检测单元。

进一步的，逆变器二的输出端依次串联有滤波器、电流检测单元、电压检测单元。

进一步的，逆变器三与升压变压器三之间依次串联有滤波器、电流检测单元、电压检测单元。

本实用新型的有益效果是：本实用新型根据风电场的不同布置形式对储能设备的结构、安装位置进行了有针对性的设计，在能够实现对各风电机组进行协调控制的前提下，尽可能降低了设备成本，提高了系统的运行效率、可靠性与稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图中：1-集中布置发电模块；11-风电机组一；12-整流器一；13-双向直流变流器一；14-电池一；15-逆变器一；16-升压变压器一；2-分布布置发电模块；21- 风电机组二；22-升压变压器二；23-整流器二；24-双向直流变流器二；25-电池二；26-逆变器二；3-大容量发电模块；31-大容量风电机组；32-整流器三；33- 双向直流变流器三；34-电池三；35-逆变器三；36-升压变压器三；4-上网模块； 5-滤波器；6-电流检测单元；7-电压检测单元；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图所示，一种海上风电复合布置方式储能系统，包括：

集中布置发电模块1，集中布置发电模块1包括多个风电机组一11，多个风电机组一11并联后串连有整流器一12，整流器一12的输出端通过双向直流变流器一13连有电池一14，双向直流变流器一13并联有逆变器一15，逆变器一 15的输出端连有升压变压器一16；

分布布置发电模块2，分布布置发电模块2包括多个分布单元，分布单元包括串联的风电机组二21和升压变压器二22，多个分布单元并联后串连有整流器二23，整流器二23的输出端通过双向直流变流器二24连有电池二25，双向直流变流器二24并联有逆变器二26；

大容量发电模块3，大容量发电模块3包括一个大容量风电机组31，大容量风电机组31连有整流器三32，整流器三32的输出端通过双向直流变流器三33 连有电池三34，双向直流变流器三33并联有逆变器三35，逆变器三35的输出端连有升压变压器三36；

上网模块4，上网模块4包括主变压器，集中布置发电模块1、分布布置发电模块2、大容量发电模块3并联后与主变压器的低压侧相连，主变压器的高压侧与上级电网相连。

进一步的，整流器、逆变器、直流变流器、电池均位于所在模块的一个风电机组的塔筒内。

进一步的，风电机组一11、风电机组二21、大容量风电机组31包括永磁直驱风力发电机、双馈式风力发电机、半直驱混合型风力发电机中的一种或多种。

进一步的，逆变器一15与升压变压器一16之间依次串联有滤波器5、电流检测单元6、电压检测单元7。

进一步的，逆变器二26的输出端依次串联有滤波器5、电流检测单元6、电压检测单元7。

进一步的，逆变器三35与升压变压器三36之间依次串联有滤波器5、电流检测单元6、电压检测单元7。

本实用新型的工作原理为：各发电模块的风电机组将风能转化为不稳定的交流电，交流电经整流器整流成直流电后再由逆变器逆变为频率一致的交流电，最终由主变压器升压后输送至上级电网。运行过程中，电池将发电高峰期剩余的电量进行储存，当风场风力不足时，由电池对外网进行供电，保证了整个海上风电场的供电连续性和供电质量的稳定性。

本实用新型根据风电场的不同布置形式对储能设备的结构、安装位置进行了有针对性的设计，在能够实现对各风电机组进行协调控制的前提下，尽可能降低了设备成本，提高了系统的运行效率、可靠性与稳定性。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种海上风电复合布置方式储能系统，其特征在于，包括：

集中布置发电模块(1)，集中布置发电模块(1)包括多个风电机组一(11)，多个风电机组一(11)并联后串连有整流器一(12)，整流器一(12)的输出端通过双向直流变流器一(13)连有电池一(14)，双向直流变流器一(13)并联有逆变器一(15)，逆变器一(15)的输出端连有升压变压器一(16)；

分布布置发电模块(2)，分布布置发电模块(2)包括多个分布单元，分布单元包括串联的风电机组二(21)和升压变压器二(22)，多个分布单元并联后串连有整流器二(23)，整流器二(23)的输出端通过双向直流变流器二(24)连有电池二(25)，双向直流变流器二(24)并联有逆变器二(26)；

大容量发电模块(3)，大容量发电模块(3)包括一个大容量风电机组(31)，大容量风电机组(31)连有整流器三(32)，整流器三(32)的输出端通过双向直流变流器三(33)连有电池三(34)，双向直流变流器三(33)并联有逆变器三(35)，逆变器三(35)的输出端连有升压变压器三(36)；

上网模块(4)，上网模块(4)包括主变压器，集中布置发电模块(1)、分布布置发电模块(2)、大容量发电模块(3)并联后与主变压器的低压侧相连，主变压器的高压侧与上级电网相连。

2.根据权利要求1所述的海上风电复合布置方式储能系统，其特征在于，整流器、逆变器、直流变流器、电池均位于所在模块的一个风电机组的塔筒内。

3.根据权利要求1所述的海上风电复合布置方式储能系统，其特征在于，风电机组一(11)、风电机组二(21)、大容量风电机组(31)包括永磁直驱风力发电机、双馈式风力发电机、半直驱混合型风力发电机中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的海上风电复合布置方式储能系统，其特征在于，逆变器一(15)与升压变压器一(16)之间依次串联有滤波器(5)、电流检测单元(6)、电压检测单元(7)。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的海上风电复合布置方式储能系统，其特征在于，逆变器二(26)的输出端依次串联有滤波器(5)、电流检测单元(6)、电压检测单元(7)。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的海上风电复合布置方式储能系统，其特征在于，逆变器三(35)与升压变压器三(36)之间依次串联有滤波器(5)、电流检测单元(6)、电压检测单元(7)。

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