CN217824790U - 一种分布式风光互补发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分布式风光互补发电系统，主要解决现有风光互补发电系统故障不易察觉，容易对系统造成损坏的问题。该发电系统包括风力发电机组和太阳能光伏组件，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的直流母线，与直流母线相连的蓄电池、逆变器及直流配电柜，与逆变器相连的交流配电柜，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的发电安全监测系统，以及与发电安全监测系统相连的并网开关。本实用新型利用发电安全监测系统对风力发电机组和太阳能光伏组件的电流、电压信息进行监测，根据监测数据来整体优化系统的运行，最大限度的防止由于风力发电机组和太阳能光伏组件突然故障对发电系统和负载造成损坏，从而提高系统运行的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于清洁能源技术领域，具体地说，是涉及一种分布式风光互补发电系统。
背景技术
分布式能源具有低污染排放，灵活方便，高可靠性和高效率的新型能源生产系统。分布式风光互补发电系统是通过将太阳能和风能转换为电能的一种新型发电系统，它具有就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，可以解决远距离输电造成的损耗，并且太阳能和风能为无污染的可再生能源，减少了化石能源燃烧造成的污染。
在发电系统运行过程中，光伏组件与发电机组的故障损坏会给整个发电系统的安全性带来大幅影响。如果不对发电系统的安全性能进行监控，发电系统异常出现的大电流等可能会对用电设备造成损坏，给系统的安装，维修，以及某些特定在场人员如救火人员带来触电的安全威胁。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种分布式风光互补发电系统，主要解决现有风光互补发电系统故障不易察觉，容易对系统造成损坏的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种分布式风光互补发电系统，包括风力发电机组和太阳能光伏组件，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的直流母线，与直流母线相连的蓄电池、逆变器及直流配电柜，与逆变器相连的交流配电柜，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的发电安全监测系统，以及与发电安全监测系统相连的并网开关；其中，所述并网开关还直接与交流配电柜相连，并通过整流器与直流配电柜相连，并网开关连接市电网进行市电供电切换。
进一步地，在本实用新型中，所述发电安全监测系统包括与并网开关相连的主控制器，与主控制器相连用于采集风力发电机组和太阳能光伏组件的电流和电压状况的电流电压传感器，与主控制器相连用于使风力发电机组和太阳能光伏组件进入安全保护状态的断路开关，与主控制器相连用于发送安全告警信息的无线通信模块，以及用于对安全监测系统进行供电的电源模块。
进一步地，在本实用新型中，所述电源模块采用可充电电池，所述电源模块与蓄电池相连。
进一步地，在本实用新型中，所述系统还包括与主控制器相连的风速传感器与光照传感器。
进一步地，在本实用新型中，所述无线通信模块采用RS485磁隔离芯片(描述核实一下)，提供隔离5V单独供电。
进一步地，在本实用新型中，所述蓄电池通过DC/AC/DC(双向的)双向功率变换器与直流母线相连。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型利用风力发电机组和太阳能光伏组件实现清洁能源的利用，风力发电机组和太阳能光伏组件输出的电能通过直流母线转换为直流母线电压，一部分电能作为蓄电池浮充电流，一部分输出给直流负载，一部分经逆变器输出给交流负载。同时，利用发电安全监测系统对风力发电机组和太阳能光伏组件的电流、电压信息进行监测，根据监测数据来整体优化系统的运行，最大限度的防止由于风力发电机组和太阳能光伏组件突然故障对发电系统和负载造成损坏，从而提高整个风光互补发电系统的运行稳定性和可靠性。
(2)本实用新型通过设置风速传感器与光照传感器，当风速传感器与光照传感器检测到的风力与光照强度不满足用电系统的用电负荷时，控制器发出指令，由带有并网功能的逆变器合并并网开关，由电网补充供电；当风力和阳光充足，多余电量也可并网发出。蓄电池具有储能的作用，由于风力和光能非常不稳定，蓄电池可以稳定电源的输出，且蓄电池具有滤波作用，能使发电系统更加平稳的输出电能给负载。
(3)本实用新型的风光互补发电系统是风力发电机和太阳能光伏组件两种发电设备共同发电，可以在资源上弥补风电和光电独立系统的缺陷，白天太阳能发电，夜晚风能发电，实现昼夜互补，夏季日照强烈，冬季风能强盛，实现季节互补，利用风光的天然互补性，且具有电网备用供电电路，大大提高系统供电稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的整体原理框图。
图2为本实用新型中的发电安全监测系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
如图1、2所示，本实用新型公开的一种分布式风光互补发电系统，包括风力发电机组和太阳能光伏组件，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的直流母线，与直流母线相连的蓄电池、逆变器及直流配电柜，与逆变器相连的交流配电柜，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的发电安全监测系统，以及与发电安全监测系统相连的并网开关；其中，所述并网开关还直接与交流配电柜相连，并通过整流器与直流配电柜相连，并网开关连接市电网进行市电供电切换。其中，所述蓄电池通过DC/AC/DC双向功率变换器与直流母线相连。系统在实际运行时，风力发电机组和太阳能光伏组件输出的电能通过直流母线转换为直流母线电压，一部分电能作为蓄电池浮充电流，一部分经直流配电柜后输出给直流负载，一部分经逆变器输出至交流配电柜后给交流负载。
在本实施例中，所述发电安全监测系统包括与并网开关相连的主控制器，与主控制器相连用于采集风力发电机组和太阳能光伏组件的电流和电压状况的电流电压传感器，与主控制器相连用于使风力发电机组和太阳能光伏组件进入安全保护状态的断路开关，与主控制器相连用于发送安全告警信息的无线通信模块，以及用于对安全监测系统进行供电的电源模块。其中，所述主控制器采用TMS320DM355；所述无线通信模块采用RS485磁隔离芯片，提供隔离5V单独供电。发电安全监测系统对风力发电机组和太阳能光伏组件的电流、电压信息进行监测，根据监测数据来整体优化系统的运行，最大限度的防止由于风力发电机组和太阳能光伏组件突然故障对发电系统和负载造成损坏，从而提高整个风光互补发电系统的运行稳定性和可靠性。
在本实施例中，所述电源模块采用可充电电池，所述电源模块与蓄电池相连。在发电系统出现故障时，蓄电池对采用可充电电池的电源模块进行充电，确保发电安全监测系统保持稳定运行。
在本实施例中，所述发电系统还包括与主控制器相连的风速传感器与光照传感器。当风速传感器与光照传感器检测到的风力与光照强度不满足用电系统的用电负荷时，控制器发出指令，由带有并网功能的逆变器合并并网开关，由电网补充供电；当风力和阳光充足，多余电量也可并网发出。蓄电池具有储能的作用，由于风力和光能非常不稳定，蓄电池可以稳定电源的输出，且蓄电池具有滤波作用，能使发电系统更加平稳的输出电能给负载。
通过上述设计，本实用新型的风光互补发电系统是风力发电机和太阳能光伏组件两种发电设备共同发电，可以在资源上弥补风电和光电独立系统的缺陷，白天太阳能发电，夜晚风能发电，实现昼夜互补，夏季日照强烈，冬季风能强盛，实现季节互补，利用风光的天然互补性，且具有电网备用供电电路，大大提高系统供电稳定性。因此，与现有技术相比，本实用新型具有实质性的特点和进步。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种分布式风光互补发电系统，其特征在于，包括风力发电机组和太阳能光伏组件，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的直流母线，与直流母线相连的蓄电池、逆变器及直流配电柜，与逆变器相连的交流配电柜，与风力发电机组和太阳能光伏组件相连的发电安全监测系统，以及与发电安全监测系统相连的并网开关；其中，所述并网开关还直接与交流配电柜相连，并通过整流器与直流配电柜相连，并网开关连接市电网进行市电供电切换。
2.根据权利要求1所述的一种分布式风光互补发电系统，其特征在于，所述发电安全监测系统包括与并网开关相连的主控制器，与主控制器相连用于采集风力发电机组和太阳能光伏组件的电流和电压状况的电流电压传感器，与主控制器相连用于使风力发电机组和太阳能光伏组件进入安全保护状态的断路开关，与主控制器相连用于发送安全告警信息的无线通信模块，以及用于对安全监测系统进行供电的电源模块。
3.根据权利要求2所述的一种分布式风光互补发电系统，其特征在于，所述电源模块采用可充电电池，所述电源模块与蓄电池相连。
4.根据权利要求3所述的一种分布式风光互补发电系统，其特征在于，还包括与主控制器相连的风速传感器与光照传感器。
5.根据权利要求4所述的一种分布式风光互补发电系统，其特征在于，所述无线通信模块采用RS485磁隔离芯片，提供隔离5V单独供电。
6.根据权利要求5所述的一种分布式风光互补发电系统，其特征在于，所述蓄电池通过DC/AC/DC双向功率变换器与直流母线相连。
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| CN116683730A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-09-01 | 中节能(监利)太阳能科技有限公司 | 一种光伏集中式逆变发电系统及装置 |
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- 2022-06-02 CN CN202221379557.7U patent/CN217824790U/zh active Active
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| CN116683730B (zh) * | 2023-05-26 | 2023-12-05 | 中节能(监利)太阳能科技有限公司 | 一种光伏集中式逆变发电系统及装置 |
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