[实用新型]一种故障可追溯性风光互补电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及风能与太阳能发电技术，更具体地说是涉及一种故障可

追溯性风光互补电源。

背景技术

将风能、太阳能转换成电能储存起来，供人们生活、设备用电。风能、太阳能成为目前国际上可再生能源领域发展最快的清洁能源。风能和太阳能是目前全球在新能源利用方面最有前景的行业。

目前，太阳能硅板光电转换技术基本稳定、可靠。由于晚上不能发电，从功率配备上讲，这样就需配备容量大的蓄电池用于夜间供电。另外可以充分利用风力资源，在夜晚、阴雨天提供电力。利用风能、太阳能的互补性，可以获得比较稳定的输出，系统有较高的稳定性和可靠性，同时要求发电机有先进的电子技术控制和自动调整来保证实现。解决好风能和太阳能互补供电问题，采用风光自动调节互补的方法，使自然资源在各种应用上有了进一步发展。

鉴于有些安装在偏远地区的小型风力发电机的工作环境比较恶劣，因此出现运行故障也是不可避免的现象。由于售后维修人员的缺乏以及地处偏远等原因，使得许多风光互补发电系统在发生故障后，很难及时得到维修和维护，只能无奈地变成了“一次性”设备，给用户造成了不该有的经济损失。为了便于维护，减少因维修所致的停机次数、停机时间，提出一种能够记忆故障、为故障现象编码、可提取故障代码的排查故障方法，即故障可追溯性，系统维修人员可以快速查出故障点，及时更换相应器件，使系统正常运行。

风光互补发电系统实际运行中出现的问题在于：那些通信基站位于边远、偏僻、自然环境条件差的地区，往往是无人值守，其供电设备需要在一些恶劣的自然环境条件下24小时不间断供电，要求风光互补系统的运行稳定性很高。据电信部门的技术人员反映，有些国产的小风电机组每使用1~2个月，就需要进行一次停机维护，不但直接影响了通信基站的正常发射工作，而且也增加了基站的运营维护成本。当然，也许每1~2个月就需要维护的小风电机组可能属于一些比较极端的“个案”，但即便如此，从中也可以反映出国产小风电机组的技术性能和产品质量还需进一步提高。对于通信等相关行业，风光互补发电系统应具有维护简单方便，现场故障诊断，维修便捷等能力，目前大多数国内生产企业的产品技术性能还达不到要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供的一种故障可追溯性风光互补电源，其包括风发电单元、光伏发电单元、电源切换单元、电能存储单元以及故障判断单元；所述故障判断单元分别与所述风发电单元、光伏发电单元、电源切换单元以及电能存储单元电性连接；

所述光伏发电单元与所述风发电单元分别与电能存储单元连接，所述光伏发电单元与风发电单元分别与所述电源切换单元连接。

较佳地，所述故障判断单元包括：

故障检测器，包括模块信号检测电路、信号处理模块、故障存储模块以及故障输出模块，信号检测电路、故障存储模块以及故障输出模块分别与所述信号处理模块连接；

故障读码器，包括故障读取模块以及故障显示模块。

较佳地，所述模块信号检测电路包括电流采样电路、电压采样电路、分别与所述电流采样电路、电压采样电路连接的抗干扰电路与A/D转换电路。

较佳地，所述风发电单元包括风力发电机，所述风力发电机通过稳压电路与所述模块信号检测电路连接。 

较佳地，所述光伏发电单元包括多个光伏阵列与一光伏阵列转换电路，所述各光伏阵列与所述光伏阵列转换电路连接，所述各光伏阵列与光伏阵列转换电路分别与所述模块信号检测电路连接。

较佳地，所述电能存储单元包括若干蓄电池组与蓄电池组切换电路，所述蓄电池组切换电路分别与所述MCU、充电侧直流母线、放电侧直流母线连接，所述充电侧直流母线、放电侧直流母线分别与所述MCU连接。

较佳地，所述模块信号检测电路连接过载保护电路、逆变器以及电能存储单元。

较佳地，所述放电侧直流母线分别与所述过载保护电路、逆变器连接，所述过载保护电路连接直流设备，所述逆变器连接交流设备。

本实用新型具有以下有益效果：

 高稳定性：智能控制器通过监测两重直流母线的电压、电流的变化，提供稳定的直流输出，再经逆变器，可转换成输出稳定的交流点；

使用寿命长：智能控制器通过两重直流母线依序轮换接入充电蓄电池组和放电蓄电池组，有效控制蓄电池组的充、放电时间，延长蓄电池组使用寿命；

具有故障诊断功能：智能控制器检测各模块输出电压、电流信号，与内存的数据进行比对，通过读取故障码，判断系统故障；