[发明专利]新型的准并网风光电互补电站

说明书

技术领域

本发明关于新型的准并网风光电互补电站，属于新能源发电装置。

背景技术

为改善风能和光能电站的电能输出不稳现象，离网式的解决方案是采用蓄电池储能，这种电站的投资和维护成本很高，无法在大功率领域应用；并网式由于技术等等原因，现阶段无法广泛推广应用。

发明内容

本发明的目的是：提出新型准并网风光电互补电站，这种电站不储能和不并网，利用网电实时补偿风电和光电的波动，能够向用户局域电网提供稳定的电能的新型风光电站。

本发明的方法是：利用准并网变压器实现风电、光电和网电的功率集成，风电和光电的输出波动由网电实时补偿，最大化地利用风能和光能，达到节能环保的效果。

本发明的具体实现方案一是：所述的风光电互补电站有风力发电机、风机控制器、光伏发电堆、准并网逆变器、准并网变压器和控制单元组成；光伏发电堆输出的电能由准并网逆变器逆变为可并网电能，接到准并网变压器的第一个输入绕组，风力发电机输出的电能接到准并网变压器的第二个输入绕组，网电接到准并网变压器的第三个输入绕组，准并网变压器的输出供给用户局域电网；控制单元通过用户局域电网侧的电量传感器、电网输入侧的电量传感器、光伏发电堆侧的输出电量传感器和风力发电机侧的输出电量传感器与控制单元相连接，采集相关电量信息，控制单元的输出控制信号分别与准并网逆变器和风机控制器相连接。

本发明的具体实现方案二是：所述的风电互补电站有风力发电机、风机控制器、准并网变压器和控制单元组成；风力发电机输出的电能接到准并网变压器的第一个输入绕组，网电接到准并网变压器的第二个输入绕组，变压器的输出接到用户局域电网；控制单元通过用户局域电网侧的电量传感器、电网输入侧的电量传感器和风力发电机侧的输出电量传感器与控制单元相连接，采集相关电量信息，控制单元的输出控制信号与风机控制器相连接。

本发明的具体实现方案三是：所述的光电互补电站有光伏发电堆、准并网逆变器、准并网变压器和控制单元组成；光伏发电堆输出的电能由准并网逆变器逆变为可并网电能，接到准并网变压器的第一个输入绕组，网电接到准并网变压器的第二个输入绕组，准并网变压器的输出接到用户局域电网；控制单元通过用户局域电网侧的电量传感器、电网输入侧的电量传感器和光伏发电堆侧的输出电量传感器与控制单元相连接，采集相关电量信息，控制单元的输出控制信号与准并网逆变器相连接。

在本发明的第一方案中：控制单元由用户局域电网侧的电量传感器、电网输入侧的电量传感器、光伏发电堆侧的输出电量传感器、风力发电机侧的输出电量传感器和计算机系统构成；电网输入侧的电量传感器、光伏发电堆侧的输出电量传感器、风力发电机侧的输出电量传感器分别接到控制单元的计算机输入接口；控制单元的计算机的一组输出控制端接到准并网逆变器的输入控制端，控制准并网逆变器的功率输出,另一组控制端与风机控制器相连接,控制风力发电机的电能输出。

在本发明的第二方案中：控制单元由用户局域电网侧的电量传感器、电网输入侧的电量传感器、风力发电机侧的输出电量传感器和计算机系统构成；电网输入侧的电量传感器、风力发电机侧的输出电量传感器分别接到控制单元的计算机输入接口，计算机的输出控制端与风机控制器相连接，控制风力发电机的电能输出。

在本发明的第三方案中：控制单元由用户局域电网侧的电量传感器、电网输入侧的电量传感器、光伏发电堆侧的输出电量传感器和计算机系统构成；电网输入侧的电量传感器、光伏发电堆侧的输出电量传感器、分别接到控制单元的计算机系统的输入接口，计算机的输出控制端接到准并网逆变器的输入控制端，控制准并网逆变器的电能输出。

在本发明的第一和第二方案中：所述的风力发电机为异步发电机，该发电机的输出接准并网变压器。

在本发明的第一和第二方案中：所述的风力发电机为非异步发电机，该发电机的输出经过准并网逆变器后接准并网变压器。

在本发明的第一方案中：所述的准并网变压器是一个具有三个输入绕组的电力变压器。

在本发明的第二和第三方案中：所述的准并网变压器是一个具有二个输入绕组的电力变压器。

在本发明的第一和第三方案中：所述的准并网逆变器的输出频率和相位与电网同步，准并网逆变器至少具有受控于计算机的控制输入端口。

本发明突出优点在于没有昂贵的储能单元和不并网，率先提出的准并网概念，在负载侧等效并网；利用准并网变压器形成功率节点，风能、光能和网电在该节点交流集成，通过功率流向控制，确保不向电网回送功率。