>[0014]图3为本实用新型的一种风力发电并网配置系统由储气变为储水后配置构成示意图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型所述的一种风力发电并网配置系统，如图1所示，风力发电机组在风力驱动下发出电能，直接接入电动气泵，电动气泵所配电机为超宽电压电机，它可以吸纳风小时风力发电机组发出的低电压和风大时发出的高电压做功。风力小时，风力发电机组发出的电压低、能量小，电动气泵的转速慢，给储气罐的供气就少，当风力大时，风力发电机组发出的电压高、能量大，电动气泵的转速变快，给储气罐的供气就多，这样可以充分吸收各区间风的能量做功，风大时无须改变风叶的迎风角度、来降低受风面积减小风力发电机组的输出功率，可以实现有多大的风能就用多大的风能，充分提高风机的利用率。储气罐储存电动气泵输入的空气，当达到一定压力后推动空气动力发电机组运转发电。空气动力发电机组由空气发动机和发电机组成，储气罐的高压气体推动空气发动机工作，从而带动发电机发电做功。升压变压器将发电机发出的低电压电能，升高变为与电网相同的高电压电能，由并网柜并入电网，将风力发电机发出的电能输送给电网，再由电网传输给具体用电设备。储气罐要具有一定的容积，在一段时间内可以认为储气罐的压力是恒定的，虽然外界风力在时刻变化，风力发电机组发出的电能在时刻变化，电动气泵供给储气罐的气量在时刻变化，某一时刻进气量的变化，无法影响整个储气罐的压力，从而保证供给空气动力发电机组的压力和气量是恒定的，空气动力发电机组的转速保持恒定，空气动力发电机组发出的电压及能量就恒定，并网电量就恒定。如果储气罐压力发生变化，可以通过改变供给空气动力发电机组气流的大小，稳定或控制空气动力发电机组发电量的大小。经过上述的打气、稳气、空气动力发电的转换后，将风力发电机组发出的不稳定的电能变为稳定可控的电能。
[0016]传统的风力发电并网配置模式通常是一台发电机后跟一套逆变、升压、并网系统，使系统非常庞大，采用本实用新型后，多台风力发电机组的并联变得非常容易，可以多台电动气泵共同向一个储气罐充气，就实现了多台风力发电机组的并联，然后使用一套空气动力发电机组、升压变压器和并网柜并网，这在风力发电群中非常实用，大大减少了变压器和并网柜的用量。
[0017]根据季节的变化，如果进入贫风期，自然风力变小，发电储气能力变弱，这时可以采用间歇供电方式，等储气罐充气达到一定压力后再起动空气动力发电机组向电网输送电能，如可以在用电高峰向电网输送电能，在用电低谷储存气源，起到调峰作用。如果电网需要，在自然风满足不了调峰需要时，也可以在用电谷底时用电网电带动电动气泵工作为储气罐充气，等到用电高峰时停掉电动气泵，再开动空气动力发电机组向电网供电，系统变成了调峰电站，满足电网调峰的需要。
[0018]图2所示为本实用新型在风力发电并局域网系统的配置方案，是本实用新型的进一步延伸，可由多台空气动力发电机组组成一个局域网，直接将电能供给用电设备，这时系统省去了升压变压器。也可以单台空气动力发电机组发电直接供给用电设备使用，这时系统将进一步省去并网柜。
[0019]作为本实用新型的延伸，也可以将储气改为储水，如图3所示，这时系统由风力发电机组、电动水泵、储水罐、水力发电机组、升压变压器和并网柜组成。电动水泵将水举升到一定高度产生势能，再用高水位的水推动水力发电机组发电运行，再通过升压变压器、并网柜并网供电，把不稳定的风能变为稳定的电能输送出去。该系统的核心是电动水泵的电机必须是宽电压电机，以便宽范围吸收风力发电机组所发出的变化无常的能量。
[0020]作为本实用新型的进一步延伸，也可以将风力发电机组的发电机去掉，这时风力发电机组变为风力机，风力机直接带动气泵或水泵，省去风力发电机和超宽电压电动机，使结构进一步简化，工作原理与前述相同。如果是带动气泵，系统变为风力机、气泵、储气罐、空气动力发电机组、升压变压器，并网柜组合；如果是带动水泵，系统变为风力机、水泵、储水罐、水力发电机组、升压变压器，并网柜组成。但在许多现场这样的配置往往对设备的安装布置带来不便，且将风力机的动力引入地面往往有损失较大的能量，可根据情况选择。
【主权项】
1.一种风力发电并网配置系统，其特征在于:该系统配置由风力发电机组、电动气泵、储气罐、空气动力发电机组、升压变压器、并网柜组成，风力发电机组在风力驱动下发出电能，直接接入电动气泵，电动气泵所配电机为超宽电压电机，电机利用风力发电机组发出的电能带动气泵工作，给储气罐充气，储气罐的高压气体推动空气动力发电机组平稳运转发电，然后通过升压变压器升压，再通过并网柜并网供电，将风力发电机组发出的电能输送到电网，风力发电机组发出的电能在经过打气、稳气、空气动力发电的转换后，将风力发电机组发出的不稳定的电能变为稳定可控的电能。
【专利摘要】一种风力发电并网配置系统(简称系统)，该系统配置由风力发电机组、电动气泵、储气罐、空气动力发电机组、升压变压器、并网柜组成。系统克服了现有技术的不足，可以使并网电量平稳连续的输送，彻底改变了风力发电并网能量忽大忽小、频繁切入切出电网的局面，消除了风电并网对电网的冲击，还可对电网起到调峰作用，提高电网的输电能力。可以加大风力发电机组工作区间，提高风力发电机组的利用率。可以省去可靠性较差的逆变器，提高了风力发电的寿命及稳定性，降低了运营成本。用本实用新型配置的风力发电并网系统，可以彻底消除风电行业的弃电现象。
【IPC分类】H02J3-38
【公开号】CN204441904
【申请号】CN201520072271
【发明人】马力
【申请人】马力
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月28日