一种光伏风电互补供能系统的制作方法

1.本实用新型涉及电厂机组供能技术领域，尤其是涉及一种光伏风电互补供能系统。


背景技术：

2.随着大功率风电机组的开发，机舱内部集成了齿轮箱、发电机、变频器、变压器等设备，这些设备运行时都需要同时运行冷却系统，而目前这些设备的冷却系统相互独立，造成了大量设备的冗余与能源浪费。
3.同时随着可再生能源大规模开发，以风能、太阳能为基础的能源大基地建设加速推进，由于风电和光伏分别在空间和时间上具有局限性(冷却系统需要全天工作，而风电和光伏易受风力不足和光照不足的影响)，导致单独采用风电或单独采用光伏的供能方式均可能存在冷却系统供电不足停机的现象。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种光伏风电互补供能系统，能够利用风电和光伏发电在时空上具有互补性对各设备冷却系统进行供能，且精简供冷设备；
5.本实用新型提供一种光伏风电互补供能系统，包括：光伏发电系统，与配电装置连接供电；风力发电系统，与配电装置连接供电；储电装置，与配电装置连接储电；电制冷机组，由配电装置和/或储电装置供电制冷，并将冷媒传送到各冷却系统。
6.进一步地，所述配电装置还与电网双向连接。
7.进一步地，所述光伏发电系统与所述配电装置间通过逆变器连接。
8.进一步地，所述储电装置与所述电制冷机组间设有控制开关。
9.进一步地，所述电制冷机组与各冷却系统之间通过流量调节器连接。
10.进一步地，各冷却系统的冷媒出口均连接到汇流装置。
11.进一步地，所述冷媒为冷却水，所述汇流装置与所述电制冷机组之间设有冷却水循环泵。
12.进一步地，所述汇流装置上还连接有冷却水补水泵。
13.进一步地，所述冷却水循环泵和所述冷却水循环泵均与所述配电装置连接供电。
14.进一步地，所述各冷却系统包括润滑油冷却系统、发电机冷却系统、变频器冷却系统和变压器冷却系统。
15.本实用新型的技术方案通过光伏发电系统和风力发电系统与配电装置连接供电，且配电装置与储电装置连接，从而根据风力、光照的时空强弱不同可以有效调配风电和光伏电保证电制冷机的供能，且盈余电力可以储存在储电装置中，在风电和光伏电同时不足时补充至电制冷机组。整个系统利用风光互补供能有效保证了各设备冷却系统的稳定运行。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
17.图1为本实用新型的整体结构示意图；
18.附图标记说明：
19.1-光伏发电系统、2-逆变器、3-配电装置、4-风力发电系统、5-电网、6-储电装置、7-控制开关、8-电制冷机组、9-流量调节器、10-润滑油冷却系统、11-发电机冷却系统、12-变频器冷却系统、13-变压器冷却系统、14-汇流装置、15-冷却水补水泵、16-冷却水循环泵；
具体实施方式
20.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，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。
22.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”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。
23.实施例1
24.如图1所示，本实用新型提供一种光伏风电互补供能系统，包括：光伏发电系统1，与配电装置3连接供电；风力发电系统4，与配电装置3连接供电；储电装置6，与配电装置3连接储电；电制冷机组8，由配电装置3和/或储电装置6供电制冷，并将冷媒传送到各冷却系统。
25.具体的，光伏发电系统1和风力发电系统4均为现有技术，在许多风电厂和光伏电厂都有成熟设备，不再赘述。供电装置主要包括配电柜/配电箱，在现有供电系统中多有应用，本技术中配电装置3可以包括在配电柜内的风电接收模组、光伏接收模组，以及调配模组，风电接收模组和光伏接收模组均与调配模组连接，电力经由与调配模组连接的电缆送往电制冷机组8；且当风电和光伏电力充足时，调配模组将电力送往储电装置6存储，当风电和光伏电力均不足时，在调配模组向电制冷机组8保持供电的同时，储电装置6也向电制冷
机组8供电。储电装置6不限于电池储能、压缩空气储能、重力储能等形式。由电制冷机组8制备的冷媒经管道流向各设备冷却系统进行冷却。
26.实施例2
27.所述配电装置3还与电网5双向连接。
28.具体的，本装置中，配电装置3还与电网5连接，用于在风电和光伏电力均供能不足，且储电装置6中也没有盈余储电时，从电网5调运电力支持电制冷机组8运行。
29.实施例3
30.所述光伏发电系统1与所述配电装置3间通过逆变器2连接。所述储电装置6与所述电制冷机组8间设有控制开关7。所述电制冷机组8与各冷却系统之间通过流量调节器9连接。各冷却系统的冷媒出口均连接到汇流装置14。所述各冷却系统包括润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12和变压器冷却系统13。
31.具体的，逆变器2用于把直流电转换成交流电，可以将光伏电力转换为可用于电制冷机组8工作的交流电。当风电和光伏电力供能充足时，储电装置6与电制冷机组8间的控制开关7断开，当风电和光伏电力供能不足时，控制开关7闭合使储电装置6与配电装置3共同向电制冷机组8供电；控制开关7可以是自动检测式开关或遥控开关，例如时控开关，在夜晚时光伏发电不足，则时控开关在夜晚期间连通储电装置6(将白天储存的电能)补充供能。流量调节器9具有分配和调节流量的功能，主要用于根据各设备冷却系统的需求量不同，合理分配电制冷机组8所制备的冷媒流量，具体例如cn111391262a-流量分配器。而与各设备冷却系统进行热交换之后的媒介则共同流到汇流装置14汇总，再流向电制冷机组8进行降温后循环。汇流装置14主要包括分别与各各设备冷却系统连接的多个支流管以及与所有支流管连接的汇流管，具体例如cn110454634b-一种多管道接入的汇流装置14。电制冷机组8主要包括压缩机冷凝器、膨胀阀，蒸发器和控制系统等，为现有设备，具体例如工业冷水机。润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13是风力发电机机舱冷却系统的重要组成部分，电制冷机组8制备的冷媒主要流经上述设备冷却系统并对其进行冷却降温。
32.实施例4
33.所述冷媒为冷却水，所述汇流装置14与所述电制冷机组8之间设有冷却水循环泵16。所述汇流装置14上还连接有冷却水补水泵15。所述冷却水循环泵16和所述冷却水循环泵16均与所述配电装置3连接供电。
34.具体的，本装置中，主要通过冷却水循环泵16实现冷媒的循环流动，流经各设备冷却系统之后的温水汇入汇流装置14，然后经过冷却水循环泵16加压泵向电制冷机组8成为冷水，再向各设备冷却系统流动，以此实现冷媒循环。而不可避免的，由于渗漏等原因冷却水会逐渐减少，通过冷却水补水泵15，可以在有压力的冷媒循环管道中注入新的冷却水，保证冷却系统正常运行。而冷却水循环泵16和冷却水循环泵16可以直接由配电装置3同时供电，无需另接电源，十分方便。
35.本装置的工作方式：
36.工作方式1：阳光充足、风力较强的白天，风电发电系统电力发电由配电装置3送入电网5，并网过程波动性由储电装置6调节，储电装置6充电时，控制开关7打开，储电装置6放电时，控制开关7闭合，储电装置6中存储电力用于电制冷机制冷，光伏发电系统1发电经逆
变器2和配电装置3分别为电制冷机组8、冷却水补水泵15、冷却水循环泵16供电。冷却水回水经电制冷机组8制取制冷后经流量调节器9为润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13提供冷却水供水，冷却水供水分别流入润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13后，冷却水供水采用并联式，冷却水回水混合流入汇流装置14，自来水经冷却水补水泵15流入汇流装置14，与冷却水回水一起进入冷却水循环泵16，由冷却水循环泵16泵入电制冷机中，完成供冷循环。
37.工作方式2：阳光不足、风力较强的白天，光伏发电系统1发电经逆变器2和配电装置3分别为电制冷机组8、冷却水补水泵15、冷却水循环泵16供电，供电不足部分由风力发电补充，风力发电系统4剩余发电并入电网5，并网过程波动性由储电装置6调节，储电装置6充电时，控制开关7打开，储电装置6放电时，控制开关7闭合，储电装置6中存储电力用于电制冷机制冷。冷却水回水经电制冷机组8制取制冷后经流量调节器9为润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13提供冷却水供水，冷却水供水分别流入润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13后，冷却水供水采用并联式，冷却水回水混合流入汇流装置14，自来水经冷却水补水泵15流入汇流装置14，与冷却水回水一起进入冷却水循环泵16，由冷却水循环泵16泵入电制冷机中，完成供冷循环。
38.工作方式3：阳光不足、风力较弱的白天，光伏发电系统1发电经逆变器2和配电装置3分别为电制冷机组8、冷却水补水泵15、冷却水循环泵16供电，供电不足部分由风力发电补充，不足部分由电网5下电补充。冷却水回水经电制冷机组8制取制冷后经流量调节器9为润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13提供冷却水供水，冷却水供水分别流入润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13后，冷却水供水采用并联式，冷却水回水混合流入汇流装置14，自来水经冷却水补水泵15流入汇流装置14，与冷却水回水一起进入冷却水循环泵16，由冷却水循环泵16泵入电制冷机中，完成供冷循环。
39.工作方式4：风力较强夜间，风力发电系统4发电由配电装置3分别为电制冷机组8、冷却水补水泵15、冷却水循环泵16供电，剩余发电并入电网5，并网过程波动性由储电装置6调节。冷却水回水经电制冷机组8制取制冷后经流量调节器9为润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13提供冷却水供水，冷却水供水分别流入润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13后，冷却水供水采用并联式，冷却水回水混合流入汇流装置14，自来水经冷却水补水泵15流入汇流装置14，与冷却水回水一起进入冷却水循环泵16，由冷却水循环泵16泵入电制冷机中，完成供冷循环。
40.工作方式5：风力较弱夜间，风力发电系统4发电由配电装置3分别为电制冷机组8、冷却水补水泵15、冷却水循环泵16供电，不足部分由电网5补充。冷却水回水经电制冷机组8制取制冷后经流量调节器9为润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13提供冷却水供水，冷却水供水分别流入润滑油冷却系统10、发电机冷却系统11、变频器冷却系统12、变压器冷却系统13后，冷却水供水采用并联式，冷却水回水混合流入汇流装置14，自来水经冷却水补水泵15流入汇流装置14，与冷却水回水一起进入冷却水循环泵16，由冷却水循环泵16泵入电制冷机中，完成供冷循环。
41.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。