一种提高风电利用能力的系统的制作方法

1.本发明涉及电力技术领域，更具体地说，涉及一种提高风电利用能力的系统。


背景技术：

2.国家大力提倡绿色发电的主要是风能和太阳能，对未来国家的重大战略“碳中和”、“碳达峰”有着重要意义。
3.风能主要是通过风力发电机将风能转化为电能，但因为风能的不可预测性和波动性较大等问题，如果不加处理对电网的安全稳定运行、电能质量等方面均有较大的影响，因此需要一个无功补偿装置(static var generator，简称svg)来随时对无功进行补偿，防止电压波动较大，以提高电能质量。
4.正常情况下，风力发电机通过两条母线和升压变压器向电网输送电压，每条母线上均有相应的风力发电机和按要求所需的svg装置随时进行无功补偿。
5.而根据现在所掌握的运行经验及数据统计，svg装置具有高度的不稳定性，跳闸的几率较大；当一条母线上的svg故障时，就需要将该条母线上的所有风力发电机全部停止工作，否则风力发电机所发的电能质量较差，电压波动大，对电网冲击也较大，影响电网的安全稳定运行。
6.现有技术中针对svg装置跳闸频繁的问题，对风力发电机进行退出运行的应对方法主要是在母线上增加svg装置的数量，保证当一条母线上的一个svg装置跳闸后，有另一台svg装置可以进行运行，同样还可以对该条母线上的风力发电机进行无功补偿，进而保证风能的有效消纳，不造成风力资源和设备的浪费。
7.虽然现有的这一技术能一定程度上改善svg装置跳闸时风能的利用问题，但是需要加大投入，使得发电成本大幅度提高，造成不必要的浪费；并且两台svg装置之间经常会出现相互影响的情况，导致两台svg装置不能很好的协同工作，稳定性较差，且在一些极端情况下，一条母线上的两台svg装置全部跳闸的话，同样需要将该条母线上的所有风力发电机全部停止工作，还是会造成风力资源不能被有效利用的情况。


技术实现要素：

8.有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种提高风电利用能力的系统，技术方案如下：
9.一种提高风电利用能力的系统，所述系统包括：
10.第一母线、第二母线、以及用于连接所述第一母线和所述第二母线的第一断路器；
11.与所述第一母线电连接的第一svg装置，以及与所述第二母线电连接的第二svg装置；
12.与所述第一母线和与所述第二母线电连接的多个风力发电机；
13.检测装置，所述检测装置用于检测所述第一母线、所述第二母线、所述第一svg装置和所述第二svg装置的状态，以控制所述第一断路器处于断开状态或处于闭合状态。
14.优选的，在上述系统中，所述系统还包括：第二断路器和第三断路器；
15.所述第一svg装置通过所述第二断路器与所述第一母线电连接；
16.所述第二svg装置通过所述第三断路器与所述第二母线电连接。
17.优选的，在上述系统中，所述检测装置包括：核心控制计算分析模块；
18.所述核心控制计算分析模块用于接收所述第一母线上的第一交流电压、所述第二母线上的第二交流电压、所述第二断路器的状态信息以及所述第三断路器的状态信息，并生成目标控制信号；所述目标控制信号用于控制所述第一断路器处于断开状态或处于闭合状态。
19.优选的，在上述系统中，所述检测装置还包括：第一隔离变换模块和第二隔离变换模块；
20.所述第一母线通过所述第一隔离变换模块与所述核心控制计算分析模块连接；
21.所述第二母线通过所述第二隔离变换模块与所述核心控制计算分析模块连接。
22.优选的，在上述系统中，所述检测装置还包括：开关电源模块；
23.所述开关电源模块与所述核心控制计算分析模块连接；
24.所述开关电源模块用于为所述核心控制计算分析模块提供工作电源。
25.优选的，在上述系统中，所述检测装置还包括：显示模块；
26.所述显示模块与所述核心控制计算分析模块连接。
27.优选的，在上述系统中，所述检测装置还包括：通信模块；
28.所述通信模块与所述核心控制计算分析模块连接。
29.优选的，在上述系统中，所述检测装置还包括：第三隔离变换模块；
30.所述第三隔离变换模块与所述核心控制计算分析模块连接；
31.所述第三隔离变换模块用于输出所述目标控制信号。
32.相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
33.本发明提供的一种提高风电利用能力的系统包括：第一母线、第二母线、以及用于连接所述第一母线和所述第二母线的第一断路器；与所述第一母线电连接的第一svg装置，以及与所述第二母线电连接的第二svg装置；与所述第一母线和与所述第二母线电连接的多个风力发电机；检测装置，所述检测装置用于检测所述第一母线、所述第二母线、所述第一svg装置和所述第二svg装置的状态，以控制所述第一断路器处于断开状态或处于闭合状态。该系统在第一母线和第二母线通过第一断路器母联的情况下，通过检测装置自动进行实时检测，在一条母线上的svg装置跳闸后，使第一断路器处于闭合状态，用另一条母线上的svg装置同时带两条母线上的风力发电机，不需要退出本条母线上的风力发电机，进而避免风力资源不能被有效利用的情况发生。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
35.图1为本发明实施例提供的一种提高风电利用能力的系统的原理结构示意图；
36.图2为本发明实施例提供的另一种提高风电利用能力的系统的原理结构示意图；
37.图3为本发明实施例提供的一种检测装置的原理结构示意图；
38.图4为本发明实施例提供的另一种检测装置的原理结构示意图；
39.图5为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图；
40.图6为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图；
41.图7为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图；
42.图8为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
44.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
45.参考图1，图1为本发明实施例提供的一种提高风电利用能力的系统的原理结构示意图。
46.如图1所示，该提高风电利用能力的系统包括：
47.第一母线l1、第二母线l2、以及用于连接所述第一母线l1和所述第二母线l2的第一断路器1dl。
48.与所述第一母线l1电连接的第一svg装置11，以及与所述第二母线l2电连接的第二svg装置12。
49.与所述第一母线l1和与所述第二母线l2电连接的多个风力发电机13。
50.检测装置14，所述检测装置14用于检测所述第一母线l1、所述第二母线l2、所述第一svg装置11和所述第二svg装置12的状态，以控制所述第一断路器1dl处于断开状态或处于闭合状态。
51.具体的，在本发明实施例中在第一母线l1和第二母线l2通过第一断路器1dl母联的情况下，通过检测装置14自动进行实时检测，在一条母线上的svg装置跳闸后，使第一断路器1dl处于闭合状态，用另一条母线上的svg装置同时带两条母线上的风力发电机13，不需要退出本条母线上的风力发电机13，进而避免风力资源不能被有效利用的情况发生。
52.需要说明的是，在本发明实施例中以一条母线上配置两台风力发电机13为例进行说明，且每一台风力发电机13均通过一个断路器dl实现与母线的电连接；且每条母线通过各自对应的变压器实现与电网的连接。
53.可选的，在本发明另一实施例中，参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种提高风电利用能力的系统的原理结构示意图。
54.该提高风电利用能力的系统还包括：第二断路器2dl和第三断路器3dl。
55.所述第一svg装置11通过所述第二断路器2dl与所述第一母线l1电连接。
56.所述第二svg装置12通过所述第三断路器3dl与所述第二母线l2电连接。
57.具体的，在本发明实施例中第一svg装置11处于合闸状态，表示的是第二断路器
2dl处于闭合状态；第一svg装置11处于跳闸状态，表示的是第二断路器2dl处于断开状态。同理，第二svg装置12处于合闸状态，表示的是第三断路器3dl处于闭合状态；第二svg装置12处于跳闸状态，表示的是第三断路器3dl处于断开状态。
58.可选的，在本发明另一实施例中，参考图3，图3为本发明实施例提供的一种检测装置的原理结构示意图。
59.该检测装置14包括：核心控制计算分析模块141。
60.所述核心控制计算分析模块141用于接收所述第一母线l1上的第一交流电压、所述第二母线l2上的第二交流电压、所述第二断路器2dl的状态信息以及所述第三断路器3dl的状态信息，并生成目标控制信号；所述目标控制信号用于控制所述第一断路器1dl处于断开状态或处于闭合状态。
61.具体的，在本发明实施例中当第二断路器2dl和第三断路器3dl均处于合闸状态，且第一母线l1和第二母线l2上均有交流电压时，第一断路器1dl处于断开状态，这一状态也是该提高风电利用能力的系统的正常运行状态。
62.此时检测装置14实时检测该提高风电利用能力的系统的运行状态，当第二断路器2dl由闭合状态变为断开状态，或第三断路器3dl由闭合状态变为断开状态，也就是说第一svg装置11由合闸状态变为跳闸状态，或第二svg装置12由合闸状态变为跳闸状态，此时检测装置14控制所述第一断路器1dl由断开状态变为闭合状态。
63.也就是说，在第一母线l1和第二母线l2通过第一断路器1dl母联的情况下，通过检测装置14自动进行实时检测，在一条母线上的svg装置跳闸后，使第一断路器1dl处于闭合状态，用另一条母线上的svg装置同时带两条母线上的风力发电机13，不需要退出本条母线上的风力发电机13，进而避免风力资源不能被有效利用的情况发生。
64.可选的，在本发明另一实施例中，参考图4，图4为本发明实施例提供的另一种检测装置的原理结构示意图。
65.该检测装置14还包括：第一隔离变换模块142和第二隔离变换模块143。
66.所述第一母线l1通过所述第一隔离变换模块142与所述核心控制计算分析模块141连接。
67.所述第二母线l2通过所述第二隔离变换模块143与所述核心控制计算分析模块141连接。
68.具体的，在本发明实施例中该第一隔离变换模块142将第一母线l1上输出的模拟信号转换为数字信号以供核心控制计算分析模块141进行分析处理；同理，该第二隔离变换模块143将第二母线l2上输出的模拟信号转换为数字信号以供核心控制计算分析模块141进行分析处理。
69.可选的，在本发明另一实施例中，参考图5，图5为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图。
70.该检测装置14还包括：第三隔离变换模块144。
71.所述第三隔离变换模块144与所述核心控制计算分析模块141连接。
72.所述第三隔离变换模块144用于输出所述目标控制信号。
73.具体的，在本发明实施例中该第三隔离变换模块144将核心控制计算分析模块141输出的数字信号转换为模拟信号，以控制第一断路器1dl的状态。
74.可选的，在本发明另一实施例中，参考图6，图6为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图。
75.该检测装置14还包括：开关电源模块145。
76.所述开关电源模块145与所述核心控制计算分析模块141连接。
77.所述开关电源模块145用于为所述核心控制计算分析模块141提供工作电源。
78.具体的，在本发明实施例中该开关电源模块145基于直流电源为核心控制计算分析模块141提供工作电源，以保证检测装置14可以正常运行。
79.可选的，在本发明另一实施例中，参考图7，图7为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图。
80.所述检测装置14还包括：显示模块146。
81.所述显示模块146与所述核心控制计算分析模块141连接。
82.具体的，在本发明实施例中该显示模块146包括但不限定于液晶显示面板或oled显示面板等其它形式的显示面板，工作人员可通过该显示模块146观察参数变化以及处理结果，避免检测装置14出现误处理时即使通过人工进行修正。
83.可选的，在本发明另一实施例中，参考图8，图8为本发明实施例提供的又一种检测装置的原理结构示意图。
84.该检测装置14还包括：通信模块147。
85.所述通信模块147与所述核心控制计算分析模块141连接。
86.具体的，在本发明实施例中可在上位机一端通过通信模块147实现与检测装置14的信息通信，实现远程测控的目的。
87.需要说明的是，在该提高风电利用能力的系统的运行之前，首先通过直流电源启动检测装置14，然后对该检测装置14进行检测，确定该检测装置14的各个功能都能正常运行，之后再进行逻辑判断分析，实现对第一断路器1dl的控制。若在对检测装置14的检测过程中发现检测装置14存在部分问题，则可以发出告警信息以便工作人员进行维修处理，此时该检测装置14不进行工作。
88.以上对本发明所提供的一种提高风电利用能力的系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
89.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
90.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，
由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
91.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。