[实用新型]新型模块化共直流母线的新能源发电综合实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新能源发电的综合实验装置，具体的说，涉及一种能够综合风力发电、太阳能发电和燃料电池发电的，能够进行并网发电和独立运行的新能源发电综合实验装置，装置中的各功能模块通过直流母线有机联系在一起。

背景技术

近年来，风能、太阳能及燃料电池等新能源的发电技术的快速发展，许多学校开设了与新能源相关的课程。为满足学生的实验需求和提高学生的实践能力，对新能源实验装置的要求越来越高。

现有新能源实验教学装置存在功能单一、扩展性差且价格昂贵的缺点。所谓功能单一、扩展性差是指现有的直驱式风力发电、双馈风力发电、太阳能发电和燃料电池等新能源发电实验台均为单一功能的实验台。直驱式风力发电实验台只能做直驱式风力发电的相关实验，不能做双馈风力发电相关实验，更不能做太阳能发电和燃料电池发电实验。能够通过并网发电的不能独立带负载运行，能够独立带负载运行的，不能够并网发电。因此，学校建设新能源实验室，需要单独购买直驱式风力发电实验平台、双馈风力发电实验平台、太阳能发电实验平台以及燃料电池实验平台，投资较大，而且占用实验室空间。从而导致设备和空间的利用率不高。而且，由于实验装置分布不同的实验室，不利于后续的多能互补发电、微电网技术等更高层次的实验研究。因此急需一种包含直驱式风力发电、双馈风力发电、太阳能发电和燃料电池发电功能的实验台，既可实现独立带负载功能亦可实现并网发电，以满足不同实验目的的需求。

实用新型内容

本实用实用新型为克服现有新能源发电实验装置功能单一、扩展性差等缺点，提供一种能够综合太阳能、风能和燃料电池并网发电且可独立带负载运行的共直流母线的新能源发电实验装置。

本实用新型的技术方案是：一种新型模块化共直流母线的新能源发电综合实验装置，包括多个独立运行的新能源发电模块，各个发电模块分别通过相应的控制模块并联接入直流母线；该装置还包括并网变换器和独立带负载逆变器，所述的并网变换器输入端与直流母线相连，输出端与电网相连；所述的独立带负载逆变器输入端与直流母线相连，输出端与负载相连。

优选的是，所述的发电模块包括太阳能电池、双馈风力发电机、直驱式风力发电机和燃料电池。

优选的是，所述的控制模块包括太阳能发电DC/DC控制模块、双馈风力发电机转子侧AC/DC控制模块、直驱式风力发电机AC/DC控制模块和燃料电池发电DC/DC控制模块。

优选的是，所述的太阳能发电DC/DC控制模块和燃料电池发电DC/DC控制模块采用Boost电路；双馈风力发电机转子侧AC/DC控制模块采用三相全桥PWM变换电路；直驱式风力发电机AC/DC控制模块采用三相全桥PWM变换电路或不控整流+Boost电路。

优选的是，所述的控制模块设有最大功率追踪控制电路。

本实用新型与现有技术相比的有益效果为：

（1）新能源发电模块包括太阳能电池、双馈风力发电机、直驱式风力发电机和燃料电池，解决了普通新能源发电装置的实验功能单一问题，降低了实验室建设成本和实验室空间成本，提高了实验室和设备的利用率；

（2）新能源发电模块输出端通过对应控制模块并联接入直流母线，可以与独立带负载逆变器相连，实现独立带负载运行，亦可与并网逆变器相连，实现并网运行，便于从系统层面上对新能源发电进行互补供电技术、微电网控制技术方面的实验研究；

（3）实验装置采用模块化结构，结构简单便于生产和系统的维护，且便于系统后期扩展。

附图说明

图1为本实用新型新能源发电实验装置的结构示意图。

图中，1—电网，2—太阳能电池，3—双馈风力发电机，4—直驱式风力发电机，5—燃料电池，6—太阳能发电DC/DC控制模块，7—双馈风力发电机转子侧AC/DC控制模块，8—直驱式风力发电机AC/DC控制模块，9—燃料电池发电DC/DC控制模块，10—直流母线，11—并网变换器，12—独立带负载逆变器，13—负载

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：