CN220118242U - 基于虚拟电厂的风光协调发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于虚拟电厂的风光协调发电装置，该装置包括：风电组件、光伏组件、第一驱动件、第二驱动件和协调控制器，风电组件包括风筒和叶片，风筒设置有进风口，叶片设置于进风口处；光伏组件包括光伏板；第一驱动件与风筒固定连接，且第一驱动件能够驱动风筒转动；第二驱动件用于驱动光伏板转动；协调控制器能够采集风电组件和光伏组件的发电功率信息，并将发电功率信息发送给虚拟电厂平台。第一驱动件能够驱动风筒转动，直至进风口正对主风向，此时风电组件具有较大的发电功率。第二驱动件能够驱动光伏板转动，使光伏板正对光源，以获得较大的发电功率。

Description

基于虚拟电厂的风光协调发电装置

技术领域

本实用新型涉及混合风力光伏能源技术领域，具体涉及一种基于虚拟电厂的风光协调发电装置。

背景技术

虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统实现分布式发电装置、储能系统、可控负荷等分布式能源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。

相关技术中，分布式光伏发电装置和风力发电装置均能够作为虚拟电厂的分布式能源来源。由于分布式光伏发电装置、风力发电装置的发电功率分别受光照条件、风力条件的影响，而光照条件和风力条件随时间变化较为明显，这导致了上述两种发电装置的发电功率较低且不稳定。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例提出一种基于虚拟电厂的风光协调发电装置，该基于虚拟电厂的风光协调发电装置能够根据不同的光照条件和风力条件进行调整，发电功率较高且较为稳定。

本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光协调发电装置包括：风电组件、光伏组件、第一驱动件、第二驱动件和协调控制器，所述风电组件包括风筒和叶片，所述风筒设置有进风口，所述叶片设置于所述进风口处，且所述叶片能够在风力的驱动下转动；所述光伏组件包括光伏板，所述光伏板设置于所述风筒；所述第一驱动件与所述风筒固定连接，且所述第一驱动件能够驱动所述风筒转动，以使所述进风口正对主风向；所述第二驱动件连接于所述风筒和所述光伏板之间，所述第二驱动件用于驱动所述光伏板转动，以使所述光伏板正对光源；所述协调控制器与所述风电组件、光伏组件相连，且所述协调控制器能够采集所述风电组件和所述光伏组件的发电功率信息，并将所述发电功率信息发送给虚拟电厂平台。

本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光协调发电装置中，叶片设置在风筒的进风口处，风力流经叶片时能够驱动叶片转动以生产电能。当风力的方向发生改变时，第一驱动件能够驱动风筒转动，直至进风口正对主风向，此时风电组件具有较大的发电功率。光伏板设置在风筒上，并在光照条件下生产电能。当光源的位置发生改变时，第二驱动件能够驱动光伏板转动，使光伏板正对光源，以获得较大的发电功率。通过第一驱动件、第二驱动件的设置使得整套装置在风力条件、光照条件发生变化时仍然具有较高的发电功率与稳定性。协调控制器能够采集所述风电组件和所述光伏组件的发电功率信息，并将所述发电功率信息发送给虚拟电厂平台，以便于虚拟电厂平台对能源进行协调优化。

在一些实施例中，所述基于虚拟电厂的风光协调装置包括传感器组，所述传感器组与所述第一驱动件和所述第二驱动件连接，所述传感器组能够检测光源信息和风向信息，所述第一驱动件能够根据所述风向信息驱动所述风筒转动，所述第二驱动件能够根据所述光源信息驱动所述光伏板转动。

在一些实施例中，所述传感器组位于所述风筒的上侧并与所述风筒固定连接。

在一些实施例中，所述第一驱动件位于所述风筒的下侧并与所述风筒固定连接。

在一些实施例中，所述光伏组件包括光伏变流器，所述光伏变流器连接于所述光伏板和所述协调控制器装置之间。

在一些实施例中，所述风筒包括防腐层和隔热层，所述隔热层位于所述防腐层的内侧。

在一些实施例中，所述风电组件包括齿轮箱、发电机和风电变流器，所述叶片、齿轮箱、发电机和风电变流器依次相连。

在一些实施例中，所述风电组件包括安装座，所述安装座与所述风筒的内壁连接，所述叶片的转轴配合于所述安装座。

在一些实施例中，所述光伏板位于所述风筒的上侧。

在一些实施例中，所述第一驱动件和所述第二驱动件均为旋转控制器。

附图说明

图1是本实用新型实施例基于虚拟电厂的风光协调发电装置的结构示意图。

附图标记：

1、风电组件；11、风筒；111、进风口；112、出风口；12、叶片；13、齿轮箱；14、发电机；15、风电变流器；16、安装座；2、光伏组件；21、光伏板；22、光伏变流器；3、第一驱动件；4、第二驱动件；5、协调控制器；6、传感器组；7、虚拟电厂平台；8、电网。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光协调发电装置包括：风电组件1、光伏组件2、第一驱动件3、第二驱动件4和协调控制器5。

风电组件1包括风筒11和叶片12，风筒11设置有进风口111，叶片12设置于进风口111处，且叶片12能够在风力的驱动下转动；光伏组件2包括光伏板21，光伏板21设置于风筒11。具体地，进风口111可以设置风筒11的一端，风筒11的另一端可以设置有出风口112。叶片12设置在进风口111处，当风力流经叶片12时能够驱动叶片12转动以生产电能，随后风力可以由出风口112处流出。光伏板21可以设置在风筒11的上侧，不易于被遮挡。

第一驱动件3与风筒11固定连接，且第一驱动件3能够驱动风筒11转动，以使进风口111正对主风向；第二驱动件4连接于风筒11和光伏板21之间，第二驱动件4用于驱动光伏板21转动，以使光伏板21正对光源；协调控制器5与风电组件1、光伏组件2相连，且协调控制器5能够采集风电组件1和光伏组件2的发电功率信息，并将发电功率信息发送给虚拟电厂平台7。第一驱动件3可以设置在风筒11的下侧，第一驱动件3驱动风筒11转动时，进风口111的朝向也随之转动，当进风口111正对风力时，风电组件1能够取得较大的发电功率。第二驱动件4可以固定连接在风筒11的上部，光伏板21可以与风筒11呈一定夹角，第二驱动件4驱动光伏板21转动能够使光伏板21正对太阳，光伏组件2能够取得较大的发电功率。协调控制器5能够采集风电组件1和光伏组件2的发电功率信息，并将发电功率信息发送给虚拟电厂平台7，以便于虚拟电厂平台7对能源进行协调优化。

本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光协调发电装置中，叶片设置在风筒的进风口处，风力流经叶片时能够驱动叶片转动以生产电能。当风力的方向发生改变时，第一驱动件能够驱动风筒转动，直至进风口正对主风向，此时风电组件具有较大的发电功率。光伏板设置在风筒上，并在光照条件下生产电能。当光源的位置发生改变时，第二驱动件能够驱动光伏板转动，使光伏板正对光源，以获得较大的发电功率。通过第一驱动件、第二驱动件的设置使得整套装置在风力条件、光照条件发生变化时仍然具有较高的发电功率与稳定性。协调控制器能够采集风电组件和光伏组件的发电功率信息，并将发电功率信息发送给虚拟电厂平台，以便于虚拟电厂平台对能源进行协调优化。

在一些实施例中，如图1所示，基于虚拟电厂的风光协调装置包括传感器组6，传感器组6与第一驱动件3和第二驱动件4连接，传感器组6能够检测光源信息和风向信息，第一驱动件3能够根据风向信息驱动风筒11转动，第二驱动件4能够根据光源信息驱动光伏板21转动。具体地，传感器组6可以包括光源传感器和风向传感器，光源传感器用于检测光源信息，风向传感器用于检测风向信息。

在一些实施例中，如图1所示，传感器组6位于风筒11的上侧并与风筒11固定连接。将传感器组6设置在内筒的上侧不容易被风筒11遮挡，检测的光源信息和风向信息更为准确。

在一些实施例中，如图1所示，第一驱动件3位于风筒11的下侧并与风筒11固定连接。第一驱动件3设置在风筒11的下侧时，其在驱动风筒11转动的同时能够对风筒11起到承托作用。

在其它实施例中，第一驱动件3还可以设置在风筒11的侧面。

在一些实施例中，如图1所示，光伏组件2包括光伏变流器22，光伏变流器22连接于光伏板21和协调控制器5装置之间。光伏变流器22用于对光伏板21产生的电流进行处理，以便于向电网8输送。

在一些实施例中，如图1所示，风筒11包括防腐层和隔热层，隔热层位于防腐层的内侧。风筒11设置防腐层能够使得整个装置的使用寿命更长，设置隔热层有利于维持风筒11内的温度不过高，以使得风筒11内的设备能够正常运行。

在一些实施例中，如图1所示，风电组件1包括齿轮箱13、发电机14和风电变流器15，叶片12、齿轮箱13、发电机14和风电变流器15依次相连。具体地，叶片12的转轴与齿轮箱13输入端相连，齿轮箱13的输出端与发电机14相连，发电机14发出的交流电通过风电变流器15等设备处理后向电网8输送。

在一些实施例中，如图1所示，风电组件1包括安装座16，安装座16与风筒11的内壁连接，叶片12的转轴配合于安装座16。具体地，安装座16位于风筒11内靠近进风口111一侧，设置安装座16便于在风筒11内安装叶片12。安装座16与叶片12的转轴之间可以配置有轴承。

在一些实施例中，如图1所示，光伏板21位于风筒11的上侧。光伏板21设置在风筒11的上侧不容易被遮挡，避免风筒11遮挡光伏板21导致发电功率降低。

在一些实施例中，如图1所示，第一驱动件3和第二驱动件4均为旋转控制器。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，包括：

风电组件，所述风电组件包括风筒和叶片，所述风筒设置有进风口，所述叶片设置于所述进风口处，且所述叶片能够在风力的驱动下转动；

光伏组件，所述光伏组件包括光伏板，所述光伏板设置于所述风筒；

第一驱动件，所述第一驱动件与所述风筒固定连接，且所述第一驱动件能够驱动所述风筒转动，以使所述进风口正对主风向；

第二驱动件，所述第二驱动件连接于所述风筒和所述光伏板之间，所述第二驱动件用于驱动所述光伏板转动，以使所述光伏板正对光源；

协调控制器，所述协调控制器与所述风电组件、光伏组件相连，且所述协调控制器能够采集所述风电组件和所述光伏组件的发电功率信息，并将所述发电功率信息发送给虚拟电厂平台。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，包括传感器组，所述传感器组与所述第一驱动件和所述第二驱动件连接，所述传感器组能够检测光源信息和风向信息，所述第一驱动件能够根据所述风向信息驱动所述风筒转动，所述第二驱动件能够根据所述光源信息驱动所述光伏板转动。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述传感器组位于所述风筒的上侧并与所述风筒固定连接。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述第一驱动件位于所述风筒的下侧并与所述风筒固定连接。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述光伏组件包括光伏变流器，所述光伏变流器连接于所述光伏板和所述协调控制器装置之间。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述风筒包括防腐层和隔热层，所述隔热层位于所述防腐层的内侧。

7.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述风电组件包括齿轮箱、发电机和风电变流器，所述叶片、齿轮箱、发电机和风电变流器依次相连。

8.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述风电组件包括安装座，所述安装座与所述风筒的内壁连接，所述叶片的转轴配合于所述安装座。

9.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述光伏板位于所述风筒的上侧。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的基于虚拟电厂的风光协调发电装置，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件均为旋转控制器。