基于直流母线的风光油互补发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于直流母线的风光油互补发电系统，包括：太阳能发电单元、风力发电单元、柴油机发电单元、蓄电池组、直流母线以及逆变器。本实用新型采用直流母线技术，系统架构简单明了，技术风险小；并且，柴油机发电单元经直流母线，由逆变器给负载供电，避免了切换给负载带来的冲击；再者，本实用新型的发电系统具有综合协调功能，风光资源优先，柴油机后备，确保重要负载的正常供电。
【专利说明】基于直流母线的风光油互补发电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于新能源领域，具体涉及一种风光油互补发电系统。
【背景技术】
[0002]风电和光伏发电技术已经经过几十年的发展，技术成熟，采用新能源技术解决了一大批无电地区的用电问题。在现有技术中，风力供电、太阳能供电或者风光互补供电系统、柴油机供电中，电能储存在蓄电池中，当需要使用的时候将蓄电池的电能通过逆变器转换为交流电再提供给负载，整个过程中存在油机与逆变器的切换，而这种切换会对负载形成冲击，会减少负载的使用寿命。并且，大多的风光油互补发电系统缺乏统一的协调调度，能源利用率低，不能充分利用风光再生资源。
实用新型内容
[0003]为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种基于直流母线的风光油互补发电系统。本实用新型具体的技术方案如下:
[0004]—种基于直流母线的风光油互补发电系统包括:
[0005]风力发电单元，风力发电单元包括相互连接的风力发电机和风机控制器；
[0006]太阳能发电单元，太阳能发电单元包括依次连接的光伏组件、汇流箱和太阳能控制器；
[0007]柴油机发电单元，柴油机发电单元包括依次连接的柴油发电机、柴油机控制器和整流模块；
[0008]蓄电池组；直流母线；以及逆变器；太阳能控制器的输出端、风机控制器的输出端、整流模块及蓄电池组的输出端通过直流母线连接逆变器的输入端；逆变器的输出端连接负载。
[0009]进一步的，发电系统还包括交流母线；负载包括直流负载和交流负载；
[0010]逆变器输出端通过交流母线连接负载；
[0011 ] 交流负载直接连接交流母线，逆变器将直流母线电压转变成交流电压后直接向交流负载供电；
[0012]直流负载通过一用于将交流电压转换为直流电压的开关电源连接交流母线，逆变器将直流母线电压转变成交流电压后经交流母线、开关电源向直流负载供电。
[0013]与现有技术相比，本实用新型采用直流母线技术，系统架构简单明了，技术风险小；并且，柴油机发电单元经直流母线，由逆变器给负载供电，避免了切换给负载带来的冲击；再者，本实用新型的发电系统具有综合协调功能，风光资源优先，柴油机后备，确保重要负载的正常供电。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电气结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，以实施例的方式详细描述本实用新型。
[0016]实施例1
[0017]如图1所示，一种基于直流母线的风光油互补发电系统，包括:太阳能发电单元1、风力发电单元2、柴油机发电单元3、蓄电池组4、直流母线5以及逆变器6。
[0018]其中，太阳能发电单元I包括依次连接的光伏组件11、汇流箱12、断路器13、防雷器14和太阳能控制器15 ;风力发电单元2包括相互连接的风力发电机21、断路器22、防雷器23和风机控制器24 ;柴油机发电单元3包括依次连接的柴油发电机31、柴油机控制器32、断路器33和整流模块34 ;太阳能控制器15的输出端、风机控制器24的输出端、整流模块34及蓄电池组4的输出端通过直流母线5连接逆变器6的输入端；逆变器6的输出端连接负载7。其中，断路器和防雷器对设备起保护作用。
[0019]为了使本实施例提供的发电系统的效果更优，发电系统还包括交流母线8 ;负载7包括直流负载71和交流负载72 ;逆变器6输出端通过交流母线8连接直流负载71和交流负载72 ;交流负载72直接连接交流母线8，逆变器6将直流母线电压转变成交流电压后直接向交流负载72供电；直流负载71通过一用于将交流电压转换为直流电压的开关电源9连接交流母线8，逆变器6将直流母线电压转变成交流电压后经交流母线8、开关电源9向直流负载71供电。
[0020]更具体地，本实施例中，光伏组件11将太阳能转化为电能，通过汇流箱将电能集中起来，再依次经过断路器13、防雷器14的保护，最后经过太阳能控制器15将光伏组件11产生的直流电转化成与直流母线5相匹配的直流电后，引至直流母线5，直流母线5是为了避免柴油发电机31与逆变器6经常性切换对负载形成的冲击；风力发电机21产生的电能经断路器22、防雷器23保护后到达风机控制器24，经风机控制器24将风力发电机21发的交流电转化成与直流母线5相匹配的直流电后，引至直流母线5 ;柴油发电机31经柴油机控制器32对其工作状态进行控制，再经断路器33到达整流模块34，经整流模块34将柴油发电机31产生的交流电转化成与直流母线5相匹配的直流电后，引至直流母线5 ;蓄电池组4经断路器41到达电流互感器42，电流互感器42对蓄电池组的运行情况进行监视和测量，最后引至直流母线5。
[0021]要使每个单元发的电供负载使用，需将直流母线5的输出端与逆变器6的输入端相连，通过逆变器6将直流母线5产生的直流电转化成供负载使用的交流电。再将逆变器6的输出端与交流母线8的输入端相连，交流母线8的输出端分别与交流负载72、开关电源9相连，直接给交流负载72供电，需经开关电源9将交流母线8的交流电转化成直流电给直流负载71供电。
[0022]本系统工作原理:当太阳能发电单元I和风力发电单元2的发电总功率大于负载7的总功率时，太阳能发电单元I和风力发电单元2的发电电能优先供负载7使用，剩余电量供蓄电池4充电；当太阳能发电单元I和风力发电单元2的发电总功率小于负载7的总功率时，太阳能发电单元I和风力发电单元2的发电电能完全供给负载7使用后，不足部分由蓄电池4补充；当蓄电池电量亏空，而太阳能发电单元I和风力发电单元2发电条件又不能满足负载7的使用时，柴油发电单元3启动发电，向负载7供电并给蓄电池4充电。柴油发电单元3工作时，太阳能发电单元I和风力发电单元2也可同时工作，且所生电能优先给负载7供电和蓄电池4充电，既降低了油耗，又确保了重要负载及时供电；其中，油机对蓄电池充电采用恒流方式，在蓄电池电量提高，进入恒压阶段后，关闭油机，以提高油机的发电效率。
[0023]以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，并且在上述实施例中公开了较多的细节。但应当明确，这些细节仅为了使详细说明本申请的技术方案，并非用来限制本申请的保护范围；本申请的并非局限于实施例，本申请的保护范围受本申请权利要求书限制；根据本说明书的记载，任何本领域的技术人员能思之的变化，也应落在本申请的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于直流母线的风光油互补发电系统，其特征在于，包括: 风力发电单元，所述风力发电单元包括相互连接的风力发电机和风机控制器； 太阳能发电单元，所述太阳能发电单元包括依次连接的光伏组件、汇流箱和太阳能控制器； 柴油机发电单元，所述柴油机发电单元包括依次连接的柴油发电机、柴油机控制器和整流模块； 蓄电池组；直流母线；以及逆变器，所述太阳能控制器的输出端、所述风机控制器的输出端、所述整流模块及所述蓄电池组的输出端通过所述直流母线连接所述逆变器的输入端；所述逆变器的输出端连接负载。
2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于:所述发电系统还包括交流母线；所述负载包括直流负载和交流负载； 所述逆变器输出端通过所述交流母线连接负载； 所述交流负载直接连接所述交流母线，所述逆变器将直流母线电压转变成交流电压后直接向所述交流负载供电； 所述直流负载通过一用于将交流电压转换为直流电压的开关电源连接所述交流母线，所述逆变器将直流母线电压转变成交流电压后经所述交流母线、所述开关电源向所述直流负载供电。
【文档编号】H02J7/35GK204179989SQ201420539980
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】何必荣, 许亮, 郭春禹, 杨翠翠, 郭莉莉 申请人:安徽四创电子股份有限公司