一种新型风光发电系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种新型风光发电系统，包括基座、风力发电组件、太阳能发电组件、汇控箱、变压器和电网，所述基座上设有偏航机构，所述风力发电组件固定在所述偏航机构上，所述风力发电组件包括风力发电机和固定在所述风力发电机上的风轮叶片，所述太阳能发电组件固定在所述风轮叶片上，所述风力发电机和所述太阳能发电组件通过电缆与所述汇控箱相连，所述基座上还设有传感器平台，所述传感器平台、偏航机构均与所述汇控箱相连，所述汇控箱的输出端与所述变压器相连，所述变压器与电网相连。该系统将风能和太阳能的利用结合起来，大大提高了发电效率。
【专利说明】
一种新型风光发电系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种发电系统，具体地，涉及一种新型风光发电系统，属于新能源利用技术领域。
【背景技术】
[0002]由于一个多世纪的开采和使用，储量有限的世界化石燃料资源日益减少，并会在不久的将来消耗殆尽。另一方面，化石燃料的大量使用，也使全球气候变暖，环境受到严重污染。因此积极开发和利用新能源，改善能源结构，完善环境保护，才能在新一轮工业革命中技术发展中占得先机，并且抢占经济增长的战略制高点。
[0003]在新能源的诸多形式中，特别引人注目的是太阳能与风能，因为它们资源丰富，取之不尽，用之不竭，而且在使用过程中对环境影响小。尤其是在我国，风电厂及光伏电厂已在多地成功运用。
[0004]光伏发电是通过是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
[0005 ]风电机是通过叶片、齿轮箱、发电机、整流、逆变等手段，将风能转换为电能。
[0006]风电场与太阳能电厂选址的地方通常都具备丰富的风能及太阳能，然而，一块区域通常只具有一种新能源电厂，这就导致了无法同时有效合理利用两种资源。即便在某些风光发电同时出现的场合，他们的土地资源也并不完全共用，造成了空间上的浪费。
【发明内容】
[0007]本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种新型风光发电系统，该系统将风能和太阳能的利用结合起来，大大提高了发电效率。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供一种新型风光发电系统，包括基座、风力发电组件、太阳能发电组件、汇控箱、变压器和电网，所述基座上设有偏航机构，所述风力发电组件固定在所述偏航机构上，所述风力发电组件包括风力发电机和固定在所述风力发电机上的风轮叶片，所述太阳能发电组件固定在所述风轮叶片上，所述风力发电机和所述太阳能发电组件通过电缆与所述汇控箱相连，所述基座上还设有传感器平台，所述传感器平台、偏航机构均与所述汇控箱相连，所述汇控箱的输出端与所述变压器相连，所述变压器与电网相连；
所述汇控箱包括主控系统和能量管理系统，所述主控系统用于接收传感器平台发送的风力、风向、光强、光线角度信号，根据接收到的信号输出最佳偏航角度，并控制偏航机构调整风力发电组件和太阳能发电组件的位置;所述能量管理系统用于将风电、光伏电转换为相同电压水平，逆变后送至变压器。
[0009]进一步，所述主控系统包括中央处理单元、信号接收单元和偏航角输出单元，所述信号接收单元、偏航角输出单元与所述中央处理单元相连，所述信号接收单元与所述传感器平台相连，所述中央处理单元与所述偏航机构相连；
所述信号接收单元接收到传感器平台发送的风力、风向、光强、光线角度信号后传输给中央处理单元，中央处理单元输出最佳偏航角度后发送给偏航角输出单元，同时控制偏航机构调整风力发电组件和太阳能发电组件的位置。
[0010]进一步，所述能量管理系统包括依次相连的滤波模块、整流模块、稳压模块和逆变器模块;所述滤波模块包括滤波模块一和滤波模块二，所述稳压模块包括稳压模块一和稳压模块二，风力发电组件将风电输送给滤波模块一、整流模块、稳压模块一依次进行滤波、整流、稳压处理，太阳能发电组件将光伏电输送给滤波模块二、稳压模块二依次进行滤波、稳压处理后进行并线，由逆变器模块进行逆变处理传输给变压器。
[0011]进一步，所述主控系统还包括显示单元，所述显示单元分别与所述中央处理单元、能量管理系统相连。
[0012]进一步，所述主控系统还包括数据通讯接口。
[0013]进一步，所述显示单元为人机界面或指示灯。
[0014]进一步，所述传感器平台包括风向传感器、风力传感器、光强传感器和光线角度传感器。
[0015]本发明所达到的有益技术效果:本发明提高一种新型风光发电系统，该系统通过将常规风力发电机叶片增加太阳能发电组件，来达到一机同时发风电与光伏电的目的；汇控箱具有自动调节偏航角的功能以达到风光发电系统实时发出最大电能的功能，汇控箱内的能量管理模块充分使用电力电子器件，使得两种电能有机结合并最终将电力输送至电网。
【附图说明】
[0016]图1本发明结构示意图；
图2本发明之汇控箱组成部件及各部件连接关系框图；
其中:I风轮叶片;2风力发电机;3偏航机构;4汇控箱;5传感器平台；6基座;7变压器;8电网。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0018]如图1所示，本发明提供一种新型风光发电系统，包括基座6、风力发电组件、太阳能发电组件、汇控箱4、变压器7和电网8，所述基座6上设有偏航机构3，偏航机构3可以在基座6上进行360度旋转，所述风力发电组件固定在所述偏航机构3上，所述风力发电组件包括风力发电机2和固定在所述风力发电机2上的风轮叶片I，所述太阳能发电组件固定在所述风轮叶片上，所述风力发电机2和所述太阳能发电组件通过电缆与所述汇控箱4相连，所述基座6上还设有传感器平台5，所述传感器平台5、偏航机构3均与所述汇控箱4相连，所述汇控箱4的输出端与所述变压器7相连，所述变压器7与电网8相连；
所述汇控箱4包括主控系统和能量管理系统，所述主控系统用于接收传感器平台发送的风力、风向、光强、光线角度信号，根据接收到的信号输出最佳偏航角度，并控制偏航机构3调整风力发电组件和太阳能发电组件的位置；
所述主控系统包括中央处理单元、信号接收单元和偏航角输出单元，所述信号接收单元、偏航角输出单元与所述中央处理单元相连，所述信号接收单元与所述传感器平台相连，所述中央处理单元与所述偏航机构相连；
所述主控系统还包括显示单元，能够实时显示运行数据及显示电能数据，所述显示单元分别与所述中央处理单元、能量管理系统相连。优选地，所述显示单元为人机界面或指示灯。所述主控系统还包括数据通讯接口，能够与外部接入设备建立联系。
[0019]所述能量管理系统用于将风电、光伏电转换为相同电压水平，逆变后送至变压器；所述能量管理系统包括依次相连的滤波模块、整流模块、稳压模块和逆变器模块;所述滤波模块包括滤波模块一和滤波模块二，所述稳压模块包括稳压模块一和稳压模块二，风力发电组件将风电输送给滤波模块一、整流模块、稳压模块一依次进行滤波、整流、稳压处理，太阳能发电组件将光伏电输送给滤波模块二、稳压模块二依次进行滤波、稳压处理后进行并线，由逆变器模块进行逆变处理传输给变压器。
[0020]所述传感器平台包括风向传感器、风力传感器、光强传感器和光线角度传感器，用于采集风力、风向、光强、光线角度信号。
[0021]本发明工作原理:风力发电组件将风能转换成电能，得到风电传输给汇控箱，太阳能发电组件将光能传输给电能，得到光伏电传输给汇控箱，汇控箱的主控系统的信号接收单元接收到传感器平台发送的风力、风向、光强、光线角度信号后传输给中央处理单元，中央处理单元处理输出最佳偏航角度后发送给偏航角输出单元，同时控制偏航机构调整风力发电组件和太阳能发电组件的位置，如:有风无光时，最佳偏航角为风力发电组件朝向最大风速位置;有光无风时，最佳偏航角为太阳能发电组件朝向光强最大位置;有风有光时得出综合角度。同时，能量管理系统的滤波模块一、整流模块、稳压模块一对风电进行滤波、整流、稳压处理，滤波模块二、稳压模块二对光伏电进行滤波、稳压处理后并线，然后经逆变器模块进行逆变处理传输给变压器，变压器将逆变后的电能升压至电网水平后传输给电网。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型风光发电系统，其特征在于:包括基座、风力发电组件、太阳能发电组件、汇控箱、变压器和电网，所述基座上设有偏航机构，所述风力发电组件固定在所述偏航机构上，所述风力发电组件包括风力发电机和固定在所述风力发电机上的风轮叶片，所述太阳能发电组件固定在所述风轮叶片上，所述风力发电机和所述太阳能发电组件通过电缆与所述汇控箱相连，所述基座上还设有传感器平台，所述传感器平台、偏航机构均与所述汇控箱相连，所述汇控箱的输出端与所述变压器相连，所述变压器与电网相连； 所述汇控箱包括主控系统和能量管理系统，所述主控系统用于接收传感器平台发送的风力、风向、光强、光线角度信号，根据接收到的信号输出最佳偏航角度，并控制偏航机构调整风力发电组件和太阳能发电组件的位置;所述能量管理系统用于将风电、光伏电转换为相同电压水平，逆变后送至变压器。2.根据权利要求1所述的新型风光发电系统，其特征在于:所述主控系统包括中央处理单元、信号接收单元和偏航角输出单元，所述信号接收单元、偏航角输出单元与所述中央处理单元相连，所述信号接收单元与所述传感器平台相连，所述中央处理单元与所述偏航机构相连； 所述信号接收单元接收到传感器平台发送的风力、风向、光强、光线角度信号后传输给中央处理单元，中央处理单元输出最佳偏航角度后发送给偏航角输出单元，同时控制偏航机构调整风力发电组件和太阳能发电组件的位置。3.根据权利要求1所述的新型风光发电系统，其特征在于:所述能量管理系统包括依次相连的滤波模块、整流模块、稳压模块和逆变器模块;所述滤波模块包括滤波模块一和滤波模块二，所述稳压模块包括稳压模块一和稳压模块二，风力发电组件将风电输送给滤波模块一、整流模块、稳压模块一依次进行滤波、整流、稳压处理，太阳能发电组件将光伏电输送给滤波模块二、稳压模块二依次进行滤波、稳压处理后进行并线，由逆变器模块进行逆变处理传输给变压器。4.根据权利要求2所述的新型风光发电系统，其特征在于:所述主控系统还包括显示单元，所述显示单元分别与所述中央处理单元、能量管理系统相连。5.根据权利要求2所述的新型风光发电系统，其特征在于:所述主控系统还包括数据通讯接口。6.根据权利要求4所述的新型风光发电系统，其特征在于:所述显示单元为人机界面或指示灯。7.根据权利要求1-6任一项所述的新型风光发电系统，其特征在于:所述传感器平台包括风向传感器、风力传感器、光强传感器和光线角度传感器。
【文档编号】H02J3/38GK105914775SQ201610225994
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】潘磊, 王海华, 胡煜, 李剑锋, 袁龙威, 陆冉, 韩学栋, 张震, 谢伟, 谢洁宇, 单新锐, 李奔, 杨非, 陈昕, 管维亚, 钱程晨
【申请人】中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司