CN220043260U - 一种风光储发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体为一种风光储发电系统，包括交流母线、直流母线、风力发电单元、光伏发电单元、控制系统、换流器、液流电池储能单元、热泵系统，所述风力发电单元、光伏发电单元、换流器、控制系统、液流电池储能单元、热泵系统均与直流母线电连接，所述控制系统与换流器、热泵系统通信连接，所述换流器与风力发电单元、光伏发电单元通信连接，所述换流器与交流母线电连接，所述换流器与液流电池储能单元通信连接，所述液流电池储能单元与热泵系统之间通过水管连通进行换热。把液流电池电解液运行过程中产生的热量泵入到需要的空间，来提高系统的综合能效，提高系统的性价比，另外可以把风力光伏发电经储能后多余的电量转化为热能充分利用起来。
Description
技术领域
本实用新型涉及风光储发电技术领域，具体为一种风光储发电系统。
背景技术
液流电池是普遍被认为本征安全的储能电池，其特点主要是充放电的功率和电量可以分别进行配置，也就是电解液根据储能时长进行罐装，运行过程中电解液是通过泵不断循环的，把电池产生的热量带出来进行散热，使得电解液温度在控制的范围内，这也是液流电池本征安全的特性之一，同时也是造成液流电池的效率较低的原因之一。
现有的风光储发电系统多为将风力发电和太阳能发电产生的电能用于带动直流负载或者交流负载，将液流电池应用在风光储发电系统中，并没有利用到电池产生的热量，造成热能的损失。
实用新型内容
本实用新型提供一种风光储发电系统，以解决上述背景技术中提到的问题。
本实用新型提供一种风光储发电系统，包括交流母线、直流母线、风力发电单元、光伏发电单元、控制系统、换流器，所述风力发电单元、光伏发电单元、换流器、控制系统均与直流母线电连接，所述控制系统与换流器通信连接，所述换流器与风力发电单元、光伏发电单元通信连接，所述换流器与交流母线电连接，还包括液流电池储能单元、热泵系统，所述液流电池储能单元、热泵系统均与直流母线电连接，所述控制系统与热泵系统通信连接，所述换流器与液流电池储能单元通信连接，所述液流电池储能单元与热泵系统之间通过水管连通进行换热。
优选的，所述换流器采用双向PCS换流器。
优选的，所述光伏发电单元包括光伏阵列、DC/DC变流器，所述光伏阵列通过DC/DC变流器连接到直流母线。
优选的，所述风力发电单元包括风力发电机、AC/DC变流器，所述风力发电机通过AC/DC变流器连接到直流母线。
优选的，所述换流器和热泵系统之间通过气管和或水管连接。
本实用新型的有益效果为：
利用能源梯级利用的概念，把液流电池电解液运行过程中产生的热量泵入到需要的空间，来提高系统的综合能效，减少系统长期运行排放，提高系统的性价比，另外可以把风力光伏发电经储能后多余的电量转化热能充分利用起来；系统可离网运行，通过风光储配合，PCS换流器；可提供稳定的交直流电力，热泵提供需要的冷热水、冷热气；系统可并网运行，进行峰谷电调节或余电上网，差额补充并提供需要的冷热水、冷热气，提高综合收益；系统可运行在离/并网混合模式下，可黑启动，自动并网；系统直流母线可扩充，根据热泵系统要求或其他负荷；热泵系统根据现场情况选择，包括且不限于地源(土壤源)、水源、风源等；系统功率5kW-200mW，可应用于家庭、工厂、工业园、商业区、写字楼、企事业单位等；解决偏远山区、牧区、渔区、孤岛等电力、冷热水、气等基本的生活能源、提高舒适度；减缓商业、工业用电成本，并减少额外中央空调的投资，提高综合收益；无暖气地区的冬季供暖、夏季冷气、供电；新农村合村并点改造水电气能源供应，减少基础建设(燃气、暖气、电力等)投资，减少排放，提高舒适度；新型农村建设，自建别墅、庄园能源供应；军用，边防哨所，移动营地等，保证全天候电力供应。
附图说明
图1：实施例风光储发电系统的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
如图1所示，本具体实施例提供的风光储发电系统，包括交流母线、直流母线、风力发电单元、光伏发电单元、控制系统、换流器单元，所述风力发电单元、光伏发电单元、换流器单元、控制系统均与直流母线电连接，所述控制系统与换流器通信连接，所述换流器与风力发电单元、光伏发电单元通信连接，所述换流器单元与交流母线电连接，还包括液流电池储能单元、热泵系统，所述液流电池储能单元、热泵系统均与直流母线电连接，所述控制系统与热泵系统通信连接，所述换流器与液流电池储能单元通信连接，所述液流电池储能单元与热泵系统之间通过水管连通进行换热。所述换流器采用双向PCS换流器。所述光伏发电单元包括光伏阵列、DC/DC变流器，所述光伏阵列通过DC/DC变流器连接到直流母线。所述风力发电单元包括风力发电机、AC/DC变流器，所述风力发电机通过AC/DC变流器连接到直流母线。所述换流器和热泵系统之间通过气管和或水管连接。
所述换流器单元可以向热泵系统提供热水和热气，所述热泵单元、液流电池储能单元之间可以循环冷热水、冷热气，这三个单元的冷热水均通过循环泵、换热器、管路阀门及温度传感器、流量压力开关等实现；冷热气通过风道和抽风机/排风机及阀门、传感器等实现；水和气的加热一般是通过电加热器或者加热带实现。
风力发电经过整流并入到直流母线电网，优先供给热泵系统和系统其他直流负荷，多余电量由液流电池储能单元储存起来，液流电池充满后多余电量并网发电。光伏发电经过DC/DC变换为适合的电压等级并入到直流母线电网，优先供给热泵系统和系统其他直流负荷，多余电量由液流电池储能单元储存起来，液流电池充满后多余电量并网发电。液流电池储能单元接受来自风力、光伏发电或电网峰谷电，实时调节本系统的发电量和用电量的匹配，系统发电量多于用电量则给液流电池充电，存储多余电能，用电量多于发电量则液流电池放电或从电网取电，平滑直流母线电压，支撑控制系统及热泵系统的耗电，和进行电网峰谷的调节。热泵系统为液流电池储能单元提供保持安全温度范围的冷水，并将通过换热器等方式回收来的热量进行二次利用，为用户按需求提供冷热气和水能源；采用直流母线供电，保证高效性。双向PCS换流器把系统多余的直流电变换为交流电上网，或者把电网交流电变换为直流电存储到液流电池；或进行电网的峰谷电交直流变换；可离网运行提供交直流电；自动并网；由于大功率PCS散热较大，采用水冷方式也可以接入到热泵系统。控制系统对本系统各个能源部分进行综合统一高效的调度调节，优先采用直流供电。系统的其他负荷，如照明等也可以采用与系统一致的直流母线电压供电方式，保证系统的转换高效性。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种风光储发电系统，包括交流母线、直流母线、风力发电单元、光伏发电单元、控制系统、换流器，所述风力发电单元、光伏发电单元、换流器、控制系统均与直流母线电连接，所述控制系统与换流器通信连接，所述换流器与风力发电单元、光伏发电单元通信连接，所述换流器与交流母线电连接，其特征在于：还包括液流电池储能单元、热泵系统，所述液流电池储能单元、热泵系统均与直流母线电连接，所述控制系统与热泵系统通信连接，所述换流器与液流电池储能单元通信连接，所述液流电池储能单元与热泵系统之间通过水管连通进行换热。
2.根据权利要求1所述的风光储发电系统，其特征在于：所述换流器采用双向PCS换流器。
3.根据权利要求1所述的风光储发电系统，其特征在于：所述光伏发电单元包括光伏阵列、DC/DC变流器，所述光伏阵列通过DC/DC变流器连接到直流母线。
4.根据权利要求1所述的风光储发电系统，其特征在于：所述风力发电单元包括风力发电机、AC/DC变流器，所述风力发电机通过AC/DC变流器连接到直流母线。
5.根据权利要求2所述的风光储发电系统，其特征在于：所述换流器和热泵系统之间通过气管和或水管连接。
Priority Applications (1)
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- 2023-03-31 CN CN202320686094.7U patent/CN220043260U/zh active Active
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