风光互补电站及其安装方法与流程

1.本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种风光互补电站及其安装方法。


背景技术：

2.相关技术中的风电厂，为规避风机尾流之间互相影响，相邻风机之间的距离较大，这样就导致风电厂土地面积利用率较低。将光伏组件安装在风电厂空地组成风光互补发电厂是其中的一种解决方案，但由于风机叶片较长并且在旋转，对光伏系统的局部遮挡不可避免且遮挡动态范围较大，局部遮挡会严重影响光伏系统的整体性能，严重情况可能导致热斑效应和光伏组件烧毁风险。


技术实现要素：

3.本发明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，本发明的实施例提出一种风光互补电站及其安装方法。
4.根据本发明实施例的风光互补电站，包括：
5.风机系统，所述风机系统包括多个间隔分布在设定区域的风机，所述设定区域包括能够具有所述风机的阴影的遮挡区域；和
6.光伏系统，所述光伏系统包括多个光伏组件和多个mppt控制器，多个光伏组件设置在所述设定区域，位于所述遮挡区域的所述光伏组件与所述mppt控制器相连。
7.因此，根据本发明实施例的风光互补电站具有发电效率高、成本低的优点。
8.在一些实施例中，所述遮挡区域的数量与所述风机的数量相等并一一对应，所述遮挡区域为以相应所述风机为圆心的半圆形。
9.在一些实施例中，所述遮挡区域具有连通外界和风机的预维护通道。
10.在一些实施例中，位于所述遮挡区域的所述光伏组件的数量与所述mppt控制器的数量相等并一一对应。
11.在一些实施例中，所述遮挡区域中每至少两个所述光伏组件为一个单元与所述mppt控制器相连。
12.在一些实施例中，所述遮挡区域中一个所述mppt控制器所控制的所述光伏组件的数量沿所述遮挡区域的径向向外逐渐增多。
13.在一些实施例中，所述遮挡区域包括沿所述遮挡区域的径向向外依次衔接的第一区、第二区和第三区，所述第一区中每个所述mppt控制器控制的所述光伏组件的数量小于所述第二区中每个所述mppt控制器控制的所述光伏组件的数量，所述第二区中每个所述mppt控制器控制的所述光伏组件的数量小于所述第三区中的每个所述mppt控制器控制的所述光伏组件的数量。
14.在一些实施例中，多个所述风机成排成列设置，成排的多个所述风机与相邻排的多个所述风机在排向交错分布，每排所述风机中相邻两个风机之间的距离大于等于所述风机的叶片直径的3倍，相连两排所述风机之间的距离大于等于所述风机的叶片直径的5倍，
所述遮挡区域成型于所述风机列向的一侧。
15.本发明还提出了一种风光互补电站安装方法，包括以下步骤：
16.依照测风塔数据设计风机安装位置和方向；
17.依照当地经纬度和光资源分布设计光伏组件安装排列；
18.计算模拟出全年可能由风机导致的局部遮挡的光伏系统，对可能受到遮挡的光伏组件安装mppt控制器。
附图说明
19.图1是根据本发明实施例的风光互补电站的示意图。
20.图2是根据本发明实施例的光伏系统的示意图。
21.附图标记：
22.风光互补电站100，风机系统1，风机11，遮挡区域12，第一区121，第二区122，第三区123，预维护通道13，光伏系统2，光伏组件21，mppt控制器22。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.下面参考附图描述本发明实施例的风光互补电站100。如图1和图2所示，根据本发明实施例的风光互补电站100包括风机系统1和光伏系统2。
25.风机系统1包括多个间隔分布在设定区域的风机11，风机11可利用风力进行发电，多个间隔分布在设定区域可使得相邻的两个风机11不会互相影响。设定区域包括能够具有风机11的阴影的遮挡区域12，具有风机11的阴影的遮挡区域12的光照较弱。
26.光伏系统2包括多个光伏组件21和多个mppt控制器22，光伏组件21可利用光照进行发电。多个光伏组件21设置在设定区域，位于遮挡区域12的光伏组件21与mppt控制器22相连。即位于光照较弱的区域的光伏组件21与mppt控制器22相连，mppt控制器22可改善光伏组件21的输出的功率，保持较高的光伏组件21的发电量。位于遮挡区域12的光伏组件21与mppt控制器22相连可有效提高位于遮挡区域12的光伏组件21的发电量，动态调整光伏组件21的电压电流，将由风机叶片导致的局部遮挡影响降到最低，避免由局部遮挡引起的热斑效应，保证风光互补发电站的整体效率。且有针对性的对位于遮挡区域12的光伏组件21安装mppt控制器22，可控制成本、降低mppt控制器22不工作的时候造成的性能损失。
27.因此，根据本发明实施例的风光互补电站100具有发电效率高、成本低的优点。
28.如图1所示，在一些实施例中，遮挡区域12的数量与风机11的数量相等并一一对应，遮挡区域12为以相应风机11为圆心的半圆形。遮挡区域12由风机11对光照的遮挡限定出，风机11对光照的遮挡限定出的形状大体为半圆形，或者，根据地域和季节的不同，风机11对光照的遮挡限定出的形状还可以为弓形，半圆形或弓形区域包括但不限于风机11的阴影成型的区域，还包括部分不会形成风机11的阴影的区域。
29.如图1所示，在一些实施例中，遮挡区域12具有连通外界和风机11的预维护通道13。具体地，预维护通道13为矩形。预维护通道13设在遮挡区域12，即利用光照较弱、光伏组件21发电量较低的区域作为不放置光伏组件21的通道，以降低预维护通道13对风光互补电
站100发电量的影响。
30.在一些实施例中，位于遮挡区域12的光伏组件21的数量与mppt控制器22的数量相等并一一对应。由此，每个光伏组件21具有与其配合的mppt控制器22，从而可提高每个位于遮挡区域12的光伏组件21的发电效率。
31.在一些实施例中，遮挡区域12中每至少两个光伏组件21为一个单元与mppt控制器22相连。也就是说，即一个mppt控制器22与多个光伏组件21配合，一个mppt控制器22可改善该多个光伏组件21组成的光伏单元的发电效率。由此，在提高光伏系统2的发电量的基础上可降低光伏系统2的成本(减少mppt控制器22的数量)。
32.在一些实施例中，遮挡区域12中一个mppt控制器22所控制的光伏组件21的数量沿遮挡区域12的径向向外逐渐增多。遮挡区域12沿遮挡区域12的径向向外的方向对光伏组件21的影响越小，遮挡区域12中一个mppt控制器22所控制的光伏组件21的数量沿遮挡区域12的径向向外逐渐增多，即可有效提高位于遮挡区域12的光伏组件21的发电效率，又可降低成本。
33.如图1所示，在一些实施例中，遮挡区域12包括沿遮挡区域12的径向向外依次衔接的第一区121、第二区122和第三区123。
34.第一区121中每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量小于第二区122中每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量，第二区122中每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量小于第三区123中的每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量。第一区121、第二区122和第三区123由内向外依次设置组成遮挡区域12，第一区121、第二区122和第三区123对光伏组件21的影响逐渐减小。第一区121中每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量、第二区122中每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量和第三区123中的每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量依次增大即可有效提高位于遮挡区域12的光伏组件21的发电效率，又可降低成本。遮挡区域12由内至外分为多个区可便于分析该区的遮挡对光伏组件21的影响，从而便于设计每个mppt控制器22控制的光伏组件21的数量。
35.如图1所示，在一些实施例中，多个风机11成排成列设置，成排的多个风机11与相邻排的多个风机11在排向交错分布，由此避免前一排风机11的尾流对后一排风机11的影响。每排风机11中相邻两个风机11之间的距离大于等于风机11的叶片直径的3倍，相连两排风机11之间的距离大于等于风机11的叶片直径的5倍，从而使得风机11的布局更加合理，在相同区域内放置更多风机11的同时可使得相邻的两个风机11不会相互影响。
36.遮挡区域12成型于风机11列向的一侧，预维护通道13沿风机11列向延伸，从而使得预维护通道13对风光互补电站100发电量的影响较小。
37.本发明还提出了一种风光互补电站安装方法，包括以下步骤：
38.依照测风塔数据设计风机11安装位置和方向，从而提高风机11的发电效率。
39.依照当地经纬度和光资源分布设计光伏组件21安装排列，从而提高光伏组件21的发电效率。
40.计算模拟出全年可能由风机11导致的局部遮挡的光伏系统2，对可能受到遮挡的光伏组件21安装mppt控制器22。由此，可利用mppt控制器22提高受到遮挡的光伏组件21的发电效率。
41.因此，根据本发明实施例的风光互补电站安装方法可提高风光互补电站100的发
电效率。
42.在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
43.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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.在本发明中，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发明中的具体含义。
45.在本发明中，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。
46.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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发明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。
47.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。