风力发电蓄热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电消纳系统，尤其是风力发电蓄热系统。
【背景技术】
[0002]我国北方地区风能资源丰富，特别是在冬季夜间时段风电的发电量大，随着北方地区风电开发规模的扩大，风电在冬季夜间与燃煤热电联产机组的运行矛盾日益突出，风电被迫减少出力甚至停止运行，造成大量“弃风”;一方面浪费了宝贵的清洁能源，另一方面又大量依靠燃煤供热，造成了严重的环境污染，致使大气环境质量不断恶化。推广风电清洁供暖技术，替代燃煤锅炉供热，不仅可有效利用风能资源，减少煤炭等化石能源消耗，而且对解决城镇供热等民生问题和改善大气环境质量具有重要作用。
【发明内容】
[0003]为了解决风力发电与燃煤热电联产机组的运行矛盾，避免产生大量的弃风，提高风电的利用率，本实用新型提供了一套风电蓄热系统，该系统可以利用风机发出的计划外的电能。提高风电的本地消纳能力，减轻电网外送压力；尤其可以充分利用弃风发电，减少风电资源的浪费。
[0004]为了实现该技术目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的:风电蓄热系统，包括风力发电系统、电力开关控制系统、电热锅炉蓄热控制系统和供热系统；其特征在于:所述风力发电系统由风场的风力发电机、逆变器和传输线路组成；电力开关控制系统由高压开关和PLC开关控制器组成；电热锅炉系统由电锅炉、储热控制模块、水温控制模块、定时控制模块、远程控制模块和声音报警模块组成；供热系统由供热管道组成；风机发出的电能通过电力开关的控制给电锅炉加热，将电能转化成热能进行存储；电锅炉蓄热系统通过供热管道向用户供热。
[0005]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:在风力发电机发出的电不能并网时，可以对电热锅炉进行加热，将电能转换成热能进行存储，通过供热管道对用户进行供热，通过这种方式取代了以往的燃煤锅炉供热；减少了燃煤产生的空气污染，同时充分利用了风电，避免风力资源的浪费。
【附图说明】
[0006]图1为风力发电蓄热系统的系统框图。
【具体实施方式】
[0007]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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0008]请参阅图1，本实用新型实施例中，风电蓄热系统包括风力发电系统、电力开关控制系统、电热锅炉蓄热控制系统和供热系统；其特征在于:所述风力发电系统由风场的风力发电机、逆变器和传输线路组成；电力开关控制系统由高压开关、继电器和PLC组成；电热锅炉系统由电锅炉、储热控制模块、水温控制模块、定时控制模块、远程控制模块和声音报警模块组成；供热系统由供热管道组成。风机发出的电能通过电力开关的控制给电锅炉加热，将电能转化成热能进行存储。电锅炉蓄热系统通过供热管道向用户供热。
[0009]进一步，高压开关控制系统的高压开关状态通过PLC进行控制；PLC的控制信号由电热锅炉系统产生。
[0010]进一步，电热锅炉系统中的储热控制模块、水温控制模块、定时控制模块和远程控制模块与电热锅炉系统中央控制器连接；中央控制器通过与各个控制模块通信控制电热锅炉的工作状态。
[0011]进一步，电热锅炉系统具有手动控制、自动控制和远程控制功能。
[0012]本实用新型的工作原理为:在夜间风力发电与燃煤热电联产机组的运行出现矛盾时，此时风力发电机发出的电能就不在并入电网，风机发出的电经过逆变器转换成并网要求的额定电压等级，将风力机组发出的电送给电锅炉蓄热系统，此时电锅炉蓄热系统的中央控制系统开始监测电锅炉的各项指标，包括温度、压力、水量等，并且及时将监测到的信息进行分析；当电锅炉内的温度、压力和水量超过预设上限或者低于预设下限时，中央控制器会向报警系统发出信号，报警系统会发出声音警报；当锅炉内水温度超过温度上限时，电锅炉蓄热系统的中央控制器向电力开关控制系统发出信号，PLC控制继电器动作，开关断开；当锅炉内水温度低于预设温度下限时，电锅炉蓄热系统的中央控制器向电力开关控制系统发出信号，PLC控制继电器动作，开关闭合，电锅炉开始蓄热；当电锅炉内的压力超过预设上限时，报警系统启动，发出声音警报，中央控制器控制备用负荷接入，从而达到降低锅炉气压的目的；当电锅炉内的水位低于预设水位时，报警系统启动，发出声音警报，中央控制器控制水循环装置向电锅炉内节水，直至到达安全水位为止；在就地自动控制情况下，远程控制系统不会参与到控制过程中。但是手动控制模式能够随时对系统的每一步动作进行操作；蓄热电锅炉的水通过供热管道向用户供热。
[0013]本实用新型各个部分的功能为.
[0014]风力发电系统:风机利用风能发电；风力发电机发出的电通过逆变器将风机发出的电转变成并网要求的标准电压等级。
[0015]电力开关控制系统:控制高开关的开关状态，其中开关状态由PLC通过继电器动作来控制，控制信号由电热锅炉蓄热系统中央控制器发出。
[0016]电热锅炉蓄热系统:通过编程和远程控制控制电热锅炉的工作状态。
[0017]供热系统:通过供热管道与电锅炉相连，对用户进行供热。
[0018]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0019]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.本实用新型公开了风力发电蓄热系统，它包括:风力发电系统、电力开关控制系统、电热锅炉蓄热控制系统和供热系统；其特征在于:所述风力发电系统由风场的风力发电机、逆变器和传输线路组成；电力开关控制系统由高压开关、继电器和PLC组成；电热锅炉系统由电锅炉、储热控制模块、水温控制模块、定时控制模块、远程控制模块和声音报警模块组成；供热系统由供热管道组成；风力发电机发出的电能通过电力开关的控制给电锅炉加热，将电能转化成热能进行存储；电锅炉蓄热系统通过供热管道向用户供热。2.按照权利要求1所述的风力发电蓄热系统，其特征在于高压开关控制系统的高压开关状态通过PLC进行控制；继电器的控制信号由电热锅炉系统产生。3.按照权利要求1所述的风力发电蓄热系统，其特征在于电热锅炉系统中的储热控制模块、水温控制模块、定时控制模块和远程控制模块与电热锅炉系统中央控制器连接；中央控制器通过与各个控制模块通信控制电热锅炉的工作状态。4.按照权利要求1所述的风力发电蓄热系统，其特征在于电热锅炉系统具有手动控制、自动控制和远程控制功能。
【专利摘要】本实用新型公开了风力发电蓄热系统，它包括：风力发电系统、电力开关控制系统、电热锅炉蓄热控制系统和供热系统。所述风力发电系统由风力发电机发出的电能通过逆变器接入传输线，为电热锅炉提供标准电压等级的电能；所述电力开关控制模块根据PLC的指令控制电力开关的开断；所述电热锅炉蓄热系统利用风力发电机发出的电对电锅炉中的水进行加热，设定水温的上下线，产生信号控制电力开关的状态；所述供热系统通过供热管道为用户供热。该系统能够提高风电的本地消纳能力，减轻电网外送压力。尤其可以充分利用弃风发电，减少风电资源的浪费。
【IPC分类】F24D3/00, F03D9/00
【公开号】CN204691991
【申请号】CN201520405546
【发明人】田明辉, 刘莉, 王秀平, 杨泽, 陆晓旭, 于佳, 王宝石, 杨斌, 陈向羽
【申请人】沈阳工程学院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月13日