一種離網型（儲能型）多能互補供電系統的製作方法

2023-06-11 05:34:31 1

本發明涉及一種多能互補供電系統，特別是一種離網型（儲能型）多能互補供電系統。

背景技術：

我國是一個發展中國家，地域遼闊，目前還有很多邊遠地區和經濟不發達地區都存在用電問題，遠離電網，居住分散，在短時間內靠常規電力解決用電難題存在難度，而這些地區一般都是太陽能資源、風能資源豐厚地區，具備使用新能源離網發電系統的條件。

小型離網風光互補供電系統可解決很多邊遠地區和經濟不發達地區都存在用電問題，而這種新能源發電的離網供電系統也有局限性，對於嚴格要求不間斷供電的負載，這種供電系統就需要改進了。所以，本發明提出一種多能互補供電系統。

技術實現要素：

本發明的目的主要在於改進傳統離網型風光互補供電系統對於負載無法提供不間斷的電力供應，提出一種離網型（儲能型）多能互補供電系統。

本發明的內容通過以下技術方案實施：一種離網型（儲能型）多能互補供電系統，包括風力發電機組、光電池陣、風力機充電控制器、光伏控制器/直流控制中心、蓄電池組、逆變器、交流控制櫃、柴油發電機組和柴油發電機充電器等。風力發電機組是系統的發電設備，它將風流動產生的動能轉化為適合系統需要的交流電能，通過風力機充電控制器的整流充入蓄電池組。光電池陣也是系統的發電設備，它將太陽能轉化為適合系統需要的直流電能，供系統使用。風力機充電控制器是系統的充電控制設備，它將風力發電機組產生的交流電轉變成適合系統需要的直流電，通過逆變器等後續設備供給負載，多餘的能量儲存於蓄電池組，且控制蓄電池組不致過充。光電池充電控制器與直流控制中心集成於同一機櫃內：光伏控制器將光電池陣產生的直流電，通過逆變器等後續設備供給負載，多餘的能量儲存於蓄電池組，且控制蓄電池組不致過充；系統中所有直流迴路都在直流控制中心匯集。蓄電池組與其它設備之間的由直流刀閘是進行開關式隔離保護，當開關兩側的設備及線路發生短路時，開關內的保險熔斷，保護設備不致損壞或系統出現災難性事故。蓄電池組是系統的儲能設備，它將風力發電機組和光電池陣產生的負載未能全部消耗的多餘電能儲存起來，以備發電設備發電不足時，供負載使用。逆變器將風力機充電控制器和光伏控制器輸出的直流電及蓄電池儲存的直流電，轉換成適合負載使用的交流電，供負載使用。系統的供配電控制設備為交流控制櫃，它通過人工操作控制系統向負載供電。本系統使用的交流控制櫃還可實現柴油發電機組直接供電的功能，並具有與逆變器供電的互鎖功能（即二者不能同時供電，以免損壞設備）。柴油發電機組作為系統的備用電源，當風力發電機組和光電池陣產生的電能及蓄電池組的儲能不足以供負載使用時，可啟動柴油發電機組通過交流控制櫃直接向負載供電。另外當風力發電機組和光電池陣不發電時，為使蓄電池組不因虧電而損壞，可啟動柴油發電機充電器實現柴油發電機組向蓄電池組充電。

優點：與傳統的風力發電系統、光伏供電系統或者小型風光互補發電系統比，多能互補供電系統能嚴格滿足負載不間斷用電，可使用於軍方或者重要的野外基站，防止因電源間斷造成的數據丟失、系統崩潰。此外，系統中蓄電池過放時，而風力發電和光伏發電又不能及時為蓄電池充電，可開啟柴油機通過直流控制中心為蓄電池充電，可以對系統中的蓄電池有很好的保護作用，防止蓄電池因過放造成的損壞。

附圖說明

圖1為離網型（儲能型）多能互補供電系統工作原理簡圖。

具體實施方式

一般情況下，本系統由風力發電機組和光電池陣發電，蓄電池組儲能，逆變器進行直－交流電能轉。風力發電機發出的交流電（經風力發電機充電控制器轉換為直流電）和光電池陣列發出的直流電通過直流控制中心充到蓄電池組中儲存起來。蓄電池組中的直流電通過直流控制中心由逆變器轉換為可供負載使用的交流電220V/50Hz，再經具有交流電能計量及分斷功能的交流控制櫃供給負載。

當風力發電機組和光電池陣列因氣候情況或設備本身原因不發電，同時蓄電池組儲能又不足以供負載使用時，可啟動柴油發電機向負載供電或給蓄電池組充電。柴油發電機產生線電壓為380V/50Hz的三相交流電，在交流控制櫃的控制下，輸送到電網，供用戶負載使用，一般用戶仍使用單相220V/50Hz交流電。當用柴油發電機給蓄電池組充電時，柴油發電機充電器控制充電電流不使蓄電池過充。交流控制櫃可自動控制逆變器和柴油發電機組不同時供電，以防損壞逆變器。