一种调试装置及发电系统的制作方法

文档序号:11052474阅读:741来源:国知局
一种调试装置及发电系统的制造方法

本实用新型涉及发电技术领域,具体而言,涉及一种调试装置及发电系统。



背景技术:

并网型的风力发电机组在吊装完成后需进行发电前的静态调试和发电动态调试,静态调试需要风机外部提供电源供变桨、偏航、主控系统等机电设备动作,动态调试需要外部提供稳定的锁相参考电源。目前,行业内一般由移动式柴油发电机组发电供风力发电机组静态调试,而动态调试一般采用箱变供电,也有采用电池供电或者是柴油发电机组供电,但都具有明显缺陷。例如,采用电池供电,其电能变换装置为单向流动,功耗大、效率低。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例的目的在于,提供一种调试装置及发电系统以解决上述问题。

本实用新型较佳实施例提供了一种调试装置,应用于发电机组,所述调试装置包括:存储及提供电能的储能装置;在所述发电机组向所述储能装置充电时,将所述发电机组发出的交流电转换为直流电,在所述储能装置向所述发电机组供电时,将所述储能装置提供的直流电转换为交流电的双向逆变器;控制所述双向逆变器的工作状态的控制系统;以及改变输出电压的变压器。所述双向逆变器的直流端电性连接于所述储能装置、交流端电性连接于所述发电机组,所述控制系统分别与所述储能装置和双向逆变器电性连接,所述变压器的高压侧电性连接于所述双向逆变器的交流端和发电机组,所述变压器的低压侧电性连接于所述控制系统。

进一步地,所述储能装置为蓄电池组。

进一步地,所述调试装置还包括消耗所述发电机组发出的多余电能的配平负载,所述配平负载电性连接于所述控制系统和双向逆变器的直流端之间。

进一步地,所述调试装置还包括消耗所述发电机组发出的多余电能的配平负载,所述配平负载电性连接于所述控制系统和双向逆变器的交流端之间。

进一步地,所述储能装置为集装箱式储能装置。

进一步地,所述调试装置还包括用于装载所述储能装置、双向逆变器、控制系统和变压器的可移动车厢。

进一步地,所述发电机组为风力发电机组。

进一步地,所述双向逆变器为基于绝缘栅双极型晶体管的双向可控整流逆变器。

本实用新型另一较佳实施例还提供了一种发电系统,所述发电系统包括调试装置,所述发电系统还包括与所述调试装置电性连接的发电机组。

所述调试装置包括:存储及提供电能的储能装置;在所述发电机组向所述储能装置充电时,将所述发电机组发出的交流电转换为直流电,在所述储能装置向所述发电机组供电时,将所述储能装置提供的直流电转换为交流电的双向逆变器;控制所述双向逆变器的工作状态的控制系统;以及改变输出电压的变压器。所述双向逆变器的直流端电性连接于所述储能装置、交流端电性连接于所述发电机组,所述控制系统分别与所述储能装置和双向逆变器电性连接,所述变压器的高压侧电性连接于所述双向逆变器的交流端和发电机组,所述变压器的低压侧电性连接于所述控制系统。

所述发电机组包括主发电机和与所述主发电机电性连接的用电设备。

所述双向逆变器的交流端电性连接于所述主发电机和用电设备。所述变压器的高压侧电性连接于所述主发电机。

进一步地,所述变压器的低压侧还电性连接于所述用电设备。

本实用新型实施例所述的调试装置及发电系统,通过所述双向逆变器一方面接受外设电源提供的经所述变压器改变输出电压之后的交流电和发电机组发出的交流电并整流为直流电进而为所述储能装置充电,另一方面,将所述储能装置提供的直流电逆变为交流电供发电机组静态调试用电和动态调试参考电源,提高了整流逆变变换效率,从而提高了所述调试装置的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的调试装置的一种连接框图。

图2为本实用新型实施例提供的调试装置的另一种连接框图。

图3为本实用新型实施例提供的发电系统的一种结构图。

图4为本实用新型实施例提供的发电系统的另一种结构图。

图标:100-发电系统;110-调试装置;111-储能装置;112-双向逆变器;113-控制系统;114-变压器;115-配平负载;120-发电机组;121-主发电机;122-用电设备。

具体实施方式

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1,本实用新型实施例提供了一种调试装置110,应用于发电机组120,所述调试装置110包括:存储及提供电能的储能装置111;在所述发电机组120向所述储能装置111充电时,将所述发电机组120发出的交流电转换为直流电,在所述储能装置111向所述发电机组120供电时,将所述储能装置111提供的直流电转换为交流电的双向逆变器112;控制所述双向逆变器112的工作状态的控制系统113;以及改变输出电压的变压器114。

所述双向逆变器112的直流端电性连接于所述储能装置111、交流端电性连接于所述发电机组120所述控制系统113分别与所述储能装置111和双向逆变器112电性连接,所述变压器114的高压侧电性连接于所述双向逆变器112的交流端和发电机组120,所述变压器114的低压侧电性连接于所述控制系统113,经所述变压器114改变输出电压之后的交流电作为所述控制系统113的工作电源。

需要说明的是,所述发电机组120可以是风力发电机组,也可以为水力发电机组,还可以为潮汐能发电机组等。可选地,本实施例中,所述发电机组120为风力发电机组。

可选地,所述储能装置111为集装箱式储能装置。所述集装箱式储能装置具有优异的循环寿命、高倍率充放电性能、高集成度、高度环境适应性以及稳定的安全性能等优点。

本实施例中,所述双向逆变器112为基于绝缘栅双极型晶体管的双向可控整流逆变器。基于绝缘栅双极型晶体管的双向可控整流逆变器可以承受大电压大电流的转换,并且具有效率高的特点。

所述控制系统113根据所述储能装置111的状态、发电机组120的状态对所述双向逆变器112的工作状态进行控制。例如,当所述储能装置111为所述发电机组120提供静态调试用电和动态调试参考电源时,所述控制系统113控制所述双向逆变器112工作于逆变状态,所述储能装置111内存储的电能经所述双向逆变器112变换后作为所述发电机组120的静态调试用电和动态调试参考电源;当所述发电机120处于发电需动态调试的状态时,所述控制系统113控制所述双向逆变器112工作于整流状态,为所述储能装置111充电。

可选地,所述变压器114为中小功率变压器。可选地,本实施例中,所述变压器114为400V/690V中小功率变压器。

通过上述设置,在首次使用所述调试装置110或所述调试装置110长期放置致使所述储能装置111储存的电量较低,不足以供发电机组120静态调试用电和动态调试参考电源时,可将所述调试装置110移动至升压站或附近具有400V交流电源的场所,通过所述控制系统113控制所述双向逆变器112工作于整流状态为所述储能装置111充电。

在所述发电机组120未发电需静态调试时,将所述调试装置110移动至待调试机位,通过所述控制系统113控制所述双向逆变器112工作于逆变状态,所述储能装置111内储存的电能经所述双向逆变器112变换后产生690V的电源为所述发电机组120供电。

所述发电机组120开始发电进行动态调试时,所述发电机组120发出的电能一部分供自己的用电设备消耗、一部分经所述双向逆变器112整流后为所述储能装置111充电。当下一台发电机组120进行调试时,所述储能装置111已经充满电,而无需利用升压站或400V交流电源充电。

需要说明的是,当所述储能装置111为集装箱式储能装置时,所述发电机组120发出的经所述双向逆变器112整流后储存于所述储能装置111的电能一方面为下一台发电机组120静态调试供电,另一方面当储存于所述储能装置111的电能除为下一台发电机组120静态调试供电外还有所富裕时,所述储能装置111可作为分布式储能模块销售实现风储一体化运行。以2MW的发电机组120为例,平均动态满功率加载调试1小时,则采用2MW.h的储能装置111即可完成下一台发电机组120的10小时以上的静态调试供电,如动态调试时间加长,储存于所述储能装置111的电能除为下一台发电机组120静态调试供电外还有所富裕,即可作为分布式储能模块销售实现风储一体化运行。

此外,当所述调试装置110闲置时,所述调试装置110还可直接由所述储能装置111经所述双向逆变器112和变压器114取电作为生活紧急用电等。

在上述基础上,本实用新型实施例所述的调试装置110还可以有其他设置,以降低所述调试装置110的造价成本。以下将进行举例说明。

请参阅图2,可选地,所述储能装置111为蓄电池。当所述储能装置111为蓄电池时,所述调试装置110还包括消耗所述发电机组120发出的多余电能的配平负载115。

当所述配平负载115为直流负载时,所述配平负载115电性连接于所述控制系统113和双向逆变器112的直流端之间(图中未示出)。当所述配平负载115为交流负载时,所述配平负载115电性连接与所述控制系统113和双向逆变器112的交流端之间,请参阅图2。

当所述调试装置110包括所述配平负载115时,所述控制系统113还将根据所述储能装置111的状态、发电机组120的状态对所述配平负载115的工作状态进行控制。例如,当所述发电机组120处于发电状态且所述储能装置111储存的电量处于饱和状态时,所述控制系统113控制所述配平负载115处于工作状态,以消耗所述发电机组120发出的多余电能,当所述发电机组120处于未发电需静态调试的状态时,所述控制系统113控制所述配平负载115处于关闭状态。

此外,需要说明的是,所述储能装置111还可以为除上述集装箱式储能装置和蓄电池以外的其他储能方式或介质。例如,超级电容、压缩空气、高密度热蓄能装置等储能方式或介质。

为了增强所述调试装置110使用的便捷性,本实施例中,所述调试装置110还包括用于装载所述储能装置111、双向逆变器112、控制系统113和变压器114的可移动车厢。可选地,所述储能装置111、双向逆变器112、控制系统113和变压器114安装于所述可移动车箱的内部。

请参阅图3和图4,本实用新型实施例还提供了一种发电系统100,所述发电系统100包括上述调试装置110,所述发电系统100还包括与所述调试装置110电性连接的发电机组120,所述发电机组120包括主发电机121和与所述主发电机121电性连接的用电设备122。

所述双向逆变器112的交流端电性连接于所述主发电机121和用电设备122。所述变压器114的高压侧电性连接于所述主发电机121。

需要说明的是,所述用电设备122包括与所述变压器114的高压侧电压等级匹配的第一用电装置,比如690V的交流设备。所述双向逆变器112的交流端电性连接于所述第一用电装置。

此外,当所述用电设备122需要400V的供电时,即所述用电设备122还包括与所述变压器114的低压侧电压等级匹配的第二用电装置时,所述变压器114的低压侧还电性连接于所述第二用电装置。

综上所述,本实用新型实施例所述的调试装置110及发电系统100,通过所述双向逆变器112一方面接受外设电源提供的经所述变压器114改变输出电压之后的交流电和发电机组120发出的交流电并整流为直流电进而为所述储能装置111充电,另一方面,将存储于所述储能装置111的直流电逆变为交流电供发电机组120静态调试用电和动态调试参考电源,提高了整流逆变变换效率,从而提高了所述调试装置110的工作效率。

进一步地,由于所述储能装置111的设置,使得所述调试装置110无需通过柴油机供电,节能环保,并且当所述储能装置111为集装箱式储能装置,所述储能装置111可作为分布式储能模块销售实现风储一体化运行,进一步实现了节能环保的目的。

进一步地,由于所述调试装置110设置有变压器114,且所述变压器114为400V/690V中小功率变压器,使得所述调试装置110可以利用市电作为外设电源为储能装置111充电,解决了所述调试装置110首次使用的问题。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“设置”、“安装”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1