专利名称：适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风电领域，具体而言，涉及一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统。
背景技术：
孤岛电网的基本特征是电压和频率的波动范围较大，受负荷运行的影响明显，孤岛电网的维持能力相对比较脆弱，且多数情况下运行在低压、低频范围。目前，兆瓦级风力发电机需要依靠大电网的支持才能运行，为了使其能够以孤岛弱电网中安全可靠地运行，需要进行专门的设计。
实用新型内容本实用新型提供一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统，用以最大限度地利用风能。为达到上述目的，本实用新型提供了一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统，其包括风力发电机、柴油机、离合器、同步发电机、蓄电池组和变频器，其中，风力发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网；柴油机通过离合器与同步发电机相连接，同步发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网，变频器的容量与风力发电机的容量等额匹配；蓄电池组通过双向逆变器与孤岛电网电连接；孤岛电网与海水淡化负荷、优先用户负荷和一般用户负荷电连接。较佳的，海水淡化负荷包括以多种方式组合的高压泵组。较佳的，离合器为电磁离合器。较佳的，风力发电机为变速恒频变桨距风电机组。在上述实施例中，风电子系统结合当前风能情况及短期风功率预测结果，控制兆瓦级变浆风电机组输出功率和耗能负荷实现动态匹配，为海水淡化提供尽量多电能。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一个实施例的适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统示意图。
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、完整地描述，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付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。在本实用新型的实施例中，采用风力发电机-柴油发电机-蓄电池互补型孤岛电网支持海水淡化系统。图1为本实用新型一个实施例的适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统示意图。如图1所示，其包括风力发电机、柴油机、离合器、同步发电机、蓄电池组和变频器，其中，风力发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网；柴油机通过离合器与同步发电机相连接，同步发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网，变频器的容量与风力发电机的容量等额匹配；蓄电池组通过双向逆变器与孤岛电网电连接；孤岛电网与海水淡化负荷、优先用户负荷和一般用户负荷电连接。其中，风电子系统结合当前风能情况及短期风功率预测结果，控制兆瓦级变浆风电机组输出功率和耗能负荷实现动态匹配，为海水淡化提供尽量多电能。同时，力求最大限度地利用风能，减少柴油发电机的发电比重。在上述实施例中，适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统的工作模式如下1)风力较强时，风力及柴油发电机向用户负荷供电(包括若干高压泵组选择与组合)，并对蓄电池充电。2)风力很强时，柴油机发电停止运转，同步发电机由蓄电池供电，变为同步补偿机运转，向风力发电机提供无功功率，此时风力发电机单独向负荷供电；当蓄电池电能即将用完时，电磁离合器闭合，柴油发电机运行向蓄电池供电并补偿风机的无功功率。该时期内如果海水淡化能力已经发挥到极限，则可根据负荷用电情况，对风力发电机进行变浆调节，用以限制风能的吸收并减少发电功率的输出。3)当风力减弱时，电磁离合器闭合，柴油发电机与风力发电机一起向负荷供电，柴油机运行于所限定的最低运行功率(额定功率25%)以上。孤岛电网发出的电能一方面给蓄电池充电，另一方面给海水淡化系统，通过选择与组合不同高压泵组来吸收。4)当风力很弱不足以风力发电时，可通过柴油发电机所和蓄电池提供电能，当蓄电池电能不足时，将切换或者切除不同组合的高压泵组。在海水淡化子系统中，运用泵组代替原来单一泵的设计策略，依据风电功率的大小适时选择泵组中工作泵的组合方式，并结合水泵的变频控制技术和策略，从而实现风电功率利用的最大化，以及现有风电功率条件下反渗透海水淡化能力的充分发挥。孤岛电网系统原理图如图1所示，风力发电机将采用1. 5MW全功率变频机组，依托柴油发电机组提供的电网实现运行，并根据实际风能及电网需求动态的调整柴油发电系统的功率，发出电能全部经过变频器的调节并入孤岛电网。柴油发电机组一方面可以提供风电机组无功功率补偿，另一方面也可提供电网负荷用电。蓄电池的作用是提供短时电网用电补偿，避免柴油发电机持续工作大量消耗柴油。电网电能通过两种途径被充分利用当孤岛电网日常负荷较大时，将为孤岛电网弥补用电缺口 ；反之，则将风电能用于海水淡化处理。本领域普通技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。本领域普通技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统，其特征在于，包括风力发电机、 柴油机、离合器、同步发电机、蓄电池组和变频器，其中所述风力发电机与所述变频器电连接，经所述变频器变频后连接到孤岛电网； 所述柴油机通过所述离合器与所述同步发电机相连接，所述同步发电机与所述变频器电连接，经所述变频器变频后连接到孤岛电网，所述变频器的容量与所述风力发电机的容量等额匹配；所述蓄电池组通过双向逆变器与孤岛电网电连接；孤岛电网与海水淡化负荷、优先用户负荷和一般用户负荷电连接。
2.根据权利要求1所述的兆瓦级风电海水淡化系统，其特征在于，所述海水淡化负荷包括以多种方式组合的高压泵组。
3.根据权利要求1所述的兆瓦级风电海水淡化系统，其特征在于，所述离合器为电磁宦A典两口命ο
4.根据权利要求1所述的兆瓦级风电海水淡化系统，其特征在于，所述风力发电机为变速恒频变桨距风电机组。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统，其包括风力发电机、柴油机、离合器、同步发电机、蓄电池组和变频器，其中，风力发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网；柴油机通过离合器与同步发电机相连接，同步发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网，变频器的容量与风力发电机的容量等额匹配；蓄电池组通过双向逆变器与孤岛电网连接；孤岛电网与海水淡化负荷、优先用户负荷和一般用户负荷电连接。
文档编号H02J7/02GK202040021SQ20112003353
公开日2011年11月16日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者刘作辉, 王永安, 金宝年 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司