多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在一些不能被電網(wǎng)覆蓋的地區(qū)，即沒(méi)有電網(wǎng)或者電網(wǎng)不足以滿(mǎn)足用電需求的地區(qū)，如偏遠(yuǎn)農(nóng)村、旅游景點(diǎn)、海島、邊防哨所等，對(duì)中小功率發(fā)電系統(tǒng)的需求巨大。在這些區(qū)域鋪設(shè)電網(wǎng)工程建設(shè)投資巨大，采用傳統(tǒng)方式例如柴油機(jī)發(fā)電，電力生產(chǎn)成本太高。充分利用這些區(qū)域的各種可再生能源并與傳統(tǒng)能源(例如:柴油，天然氣，液化氣等)相結(jié)合，生產(chǎn)電力的同時(shí)將發(fā)電余熱回收利用，這無(wú)疑是最經(jīng)濟(jì)最迅速的能源建設(shè)方案。
[0003]“不連續(xù)電力”指的是利用可再生能源進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)，例如太陽(yáng)能光伏電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、波浪能發(fā)電、水利發(fā)電等，這些能源通常的缺點(diǎn)就是不穩(wěn)定以及不連續(xù)?，F(xiàn)有利用模式:一種是直接將不連續(xù)電力輸送到電網(wǎng)；另外是利用蓄電池儲(chǔ)存，一般包含一個(gè)直流蓄電池和一個(gè)雙向的電能轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器可將蓄電池、發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)連起來(lái)，以便于電流在發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)和蓄電池之間流通。那些不連續(xù)電力直接連在蓄電池上，由不連續(xù)能源產(chǎn)生的電能通過(guò)蓄電池也可以供應(yīng)到用戶(hù)負(fù)載上?，F(xiàn)有利用模式的主要缺陷為:不連續(xù)電力直接上網(wǎng)仍然是“垃圾電”；如不上網(wǎng)只能通過(guò)蓄電池才能供應(yīng)到用戶(hù)端，無(wú)法形成多能互補(bǔ)的穩(wěn)定能源保障系統(tǒng)，且需要較多的蓄電池，造價(jià)高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型公開(kāi)一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，能夠利用非連續(xù)性能源和傳統(tǒng)能源互補(bǔ)產(chǎn)生電能和熱能，提高能源利用率，優(yōu)先使用不連續(xù)電力即可再生能源，避免對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，并且克服不連續(xù)電力不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺陷，穩(wěn)定地為負(fù)載和電網(wǎng)供電。
[0005]為了解決所述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，包括連續(xù)發(fā)電機(jī)組和不連續(xù)發(fā)電機(jī)組，所述連續(xù)發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一逆變器、第二逆變器和蓄電裝置，第一逆變器連接于發(fā)電機(jī)和蓄電裝置之間，用于電能在發(fā)電機(jī)和蓄電裝置之間流動(dòng)，第二逆變器連接于蓄電裝置與電網(wǎng)、用電負(fù)載之間，使電能流入或者流出電網(wǎng)以及為用電負(fù)載供電;所述不連續(xù)發(fā)電機(jī)組包括使用各種不連續(xù)能源發(fā)電的發(fā)電單元以及分別連接在各發(fā)電單元后面的第三逆變器，第三逆變器的輸出端連接電網(wǎng)和用電負(fù)載，用于為電網(wǎng)和用電負(fù)載供電，還包括電力控制系統(tǒng)，所述電力控制系統(tǒng)包括控制器和電量測(cè)量裝置，所述電量測(cè)量裝置分別連接于第二、第三逆變器的后端以及用戶(hù)負(fù)載的前端，用于測(cè)量連續(xù)發(fā)電機(jī)組的供電量PG、不連續(xù)發(fā)電機(jī)組的供電量PS以及用戶(hù)負(fù)載的用電量PL，控制器與電量測(cè)量裝置、連續(xù)發(fā)電機(jī)組控制連接，根據(jù)電量測(cè)量裝置測(cè)得的數(shù)據(jù)控制連續(xù)發(fā)電機(jī)組的工作。
[0006]進(jìn)一步的，所述不連續(xù)發(fā)電機(jī)組包括太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組、風(fēng)能發(fā)電機(jī)組、潮汐發(fā)電機(jī)組、波浪能發(fā)電機(jī)組和水利發(fā)電機(jī)組中的一個(gè)或多種。
[0007]進(jìn)一步的，所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接有熱交換器，熱交換器連接內(nèi)部有載熱流體循環(huán)的液壓回路。熱交換器回收利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱能，可從排放的高溫氣體或者發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻液吸收熱能，同時(shí)也可從發(fā)電機(jī)吸收熱能，利用這些熱能來(lái)加熱通過(guò)熱交換器的在液壓油路中循環(huán)的載熱流體。該熱可根據(jù)用戶(hù)需求得到利用，例如制取熱水、蒸汽、除濕或者驅(qū)動(dòng)吸收式空調(diào)等。
[0008]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程傳輸模塊，遠(yuǎn)程傳輸模塊將控制器采集并分析處理的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至能效評(píng)估平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。
[0009]進(jìn)一步的，每個(gè)不連續(xù)發(fā)電機(jī)組的回路上連接電能供應(yīng)計(jì)量表，以測(cè)量不連續(xù)電力所產(chǎn)生的電量。
[0010]進(jìn)一步的，所述蓄電裝置連接其他蓄能裝置，所述其他蓄能裝置為海水淡化裝置、制氫儲(chǔ)存裝置或者冰蓄冷裝置中的一種或多種?？蓪⒏辉５碾娔苡绕涫强稍偕茉串a(chǎn)生的電能由于海水淡化、制氣等。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型所述多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)利用不連續(xù)電力即太陽(yáng)能、風(fēng)能、波浪能、小型水利等可再生資源發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電相結(jié)合，為電網(wǎng)無(wú)法滿(mǎn)足電量供應(yīng)的偏遠(yuǎn)缺電地區(qū)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，為完全孤立的海島提供電力微網(wǎng)。所述不連續(xù)發(fā)電機(jī)組不通過(guò)蓄電池直接將其產(chǎn)生的電能傳送至負(fù)載和電網(wǎng)，保證了優(yōu)先使用可再生資源產(chǎn)生的電能，并減少了蓄電池的用量，在不連續(xù)發(fā)電機(jī)組不發(fā)電或者發(fā)電不足時(shí)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)連續(xù)發(fā)電機(jī)組發(fā)電以補(bǔ)充電量需求，保證了為負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的電力輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)連接熱交換器和液壓回路，可將發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量回收利用，提高了能源利用效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的原理圖；
[0013]圖中:1、發(fā)電系統(tǒng)，2、電網(wǎng)，3、用電負(fù)載，4、連續(xù)發(fā)電機(jī)組，5、不連續(xù)發(fā)電機(jī)組，6、第三逆變器，7、電量測(cè)量裝置，10、不連續(xù)電能供應(yīng)計(jì)量表，11、發(fā)電機(jī)，12、發(fā)動(dòng)機(jī)，13、蓄電裝置，14、第一逆變器，15、第二逆變器，16、熱交換器，17、液壓回路，18、控制器，19、其他蓄能裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明和限定。
[0015]實(shí)施例1
[0016]如圖1所示，為該發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)存在時(shí)的原理圖，發(fā)電系統(tǒng)I連接到電網(wǎng)2和用電負(fù)載3，該電網(wǎng)2根據(jù)給定的頻率F提供三相交流電，用電負(fù)載端3包括一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)，使用頻率為F的三相交流電。
[0017]所述多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)I包括連續(xù)發(fā)電機(jī)組4和不連續(xù)發(fā)電機(jī)組，所述連續(xù)發(fā)電機(jī)組4包括發(fā)電機(jī)11、驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)11的發(fā)動(dòng)機(jī)12、第一逆變器14、第二逆變器15和蓄電裝置13，所述蓄能裝置13即為蓄電池，例如一定數(shù)量的鉛蓄電池，用于存儲(chǔ)直流電能，第一逆變器11連接于發(fā)電機(jī)11和蓄電裝置13之間，用于電能在發(fā)電機(jī)11和蓄電裝置13之間流動(dòng)，第二逆變器14連接于蓄電裝置13與電網(wǎng)2、用電負(fù)載3之間，使電能流入或者流出電網(wǎng)2以及為用電負(fù)載3供電;所述不連續(xù)發(fā)電機(jī)組包括使用各種不連續(xù)能源發(fā)電的不連續(xù)發(fā)電機(jī)組5以及分別連接在各不連續(xù)發(fā)電機(jī)組5后面的第三逆變器6，第三逆變器6的輸出端連接電網(wǎng)2和用電負(fù)載3，用于為電網(wǎng)2和用電負(fù)載3供電，還包括電力控制系統(tǒng)，所述電力控制系統(tǒng)包括控制器I8和電量測(cè)量裝置7，所述電量測(cè)量裝置7分別連接于第二、第三逆變器的后端以及用戶(hù)負(fù)載2的前端，用于測(cè)量連續(xù)發(fā)電機(jī)組4的供電量PG、不連續(xù)發(fā)電機(jī)組的供電量PS以及用戶(hù)負(fù)載的用電量PL，控制器18與電量測(cè)量裝置7、連續(xù)發(fā)電機(jī)組4控制連接，控制器18根據(jù)電量測(cè)量裝置7測(cè)得的數(shù)據(jù)控制連續(xù)發(fā)電機(jī)組4的工作。
[0018]本實(shí)施例中，所述不連續(xù)發(fā)電機(jī)組5包括太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組、風(fēng)能發(fā)電機(jī)組、潮汐發(fā)電機(jī)組、波浪能發(fā)電機(jī)組和水利發(fā)電機(jī)組中的一個(gè)或多種。
[0019]本實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)12連接有熱交換器16，熱交換器16連接內(nèi)部有載熱流體循環(huán)的液壓回路17。熱交換器16回收利用發(fā)動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生的熱能，可從排放的高溫氣體或者發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻液吸收熱能，同時(shí)也可從發(fā)電機(jī)吸收熱能，利用這些熱能來(lái)加熱通過(guò)熱交換器的在液壓油路17中循環(huán)的載熱流體。該熱可根據(jù)用戶(hù)需求得到利用，例如制取熱水、蒸汽、除濕或者驅(qū)動(dòng)吸收式空調(diào)等。
[0020]本實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程傳輸模塊，遠(yuǎn)程傳輸模塊將控制器采集并分析處理的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至能效評(píng)估平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。
[0021]本實(shí)施例中，每個(gè)不連續(xù)發(fā)電機(jī)組的回路上連接不連續(xù)電能供應(yīng)計(jì)量表10，以測(cè)量不連續(xù)電力所產(chǎn)生的電量。
[0022]本實(shí)施例中，所述蓄電裝置13連接其他蓄能裝置19，所述其他蓄能裝置19為海水淡化裝置、制氫儲(chǔ)存裝置或者冰蓄冷裝置中的一種或多種?？蓪⒏辉５碾娔苡绕涫强稍偕茉串a(chǎn)生的電能由于海水淡化、制氫等。
[0023]以上描述的僅是本實(shí)用新型的基本原理和優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員針對(duì)本實(shí)用新型作出的改進(jìn)和替換，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，包括連續(xù)發(fā)電機(jī)組和不連續(xù)發(fā)電機(jī)組，所述連續(xù)發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一逆變器、第二逆變器和蓄電裝置，第一逆變器連接于發(fā)電機(jī)和蓄電裝置之間，用于電能在發(fā)電機(jī)和蓄電裝置之間流動(dòng)，第二逆變器連接于蓄電裝置與電網(wǎng)、用電負(fù)載之間，使電能流入或者流出電網(wǎng)以及為用電負(fù)載供電;所述不連續(xù)發(fā)電機(jī)組包括使用各種可再生資源發(fā)電的發(fā)電單元以及分別連接在各發(fā)電單元后面的第三逆變器，第三逆變器的輸出端連接電網(wǎng)和用電負(fù)載，用于為電網(wǎng)和用電負(fù)載供電，其特征在于:還包括電力控制系統(tǒng)，所述電力控制系統(tǒng)包括控制器和電量測(cè)量裝置，所述電量測(cè)量裝置分別連接于第二、第三逆變器的后端以及用戶(hù)負(fù)載的前端，用于測(cè)量連續(xù)發(fā)電機(jī)組的供電量PG、不連續(xù)發(fā)電機(jī)組的供電量PS以及用戶(hù)負(fù)載的用電量PL，控制器與電量測(cè)量裝置、連續(xù)發(fā)電機(jī)組控制連接，根據(jù)電量測(cè)量裝置測(cè)得的數(shù)據(jù)控制連續(xù)發(fā)電機(jī)組的工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述不連續(xù)發(fā)電機(jī)組包括太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組、風(fēng)能發(fā)電機(jī)組、潮汐發(fā)電機(jī)組、波浪能發(fā)電機(jī)組和水利發(fā)電機(jī)組中的一個(gè)或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接有熱交換器，熱交換器連接內(nèi)部有載熱流體循環(huán)的液壓回路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程傳輸模塊，遠(yuǎn)程傳輸模塊將電量測(cè)量裝置采集的數(shù)據(jù)分析處理后遠(yuǎn)程傳輸至能效評(píng)估平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)不連續(xù)發(fā)電機(jī)組的回路上連接電能供應(yīng)計(jì)量表，以測(cè)量不連續(xù)電力所產(chǎn)生的電量。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄電裝置連接其他蓄能裝置，所述其他蓄能裝置為海水淡化裝置、制氫儲(chǔ)存裝置或者冰蓄冷裝置中的一種或多種。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括連續(xù)發(fā)電機(jī)組和不連續(xù)發(fā)電機(jī)組，連續(xù)發(fā)電機(jī)組利用發(fā)電機(jī)發(fā)電，不連續(xù)發(fā)電機(jī)組利用不連續(xù)的可再生資源發(fā)電，連續(xù)發(fā)電機(jī)組優(yōu)先給負(fù)載供電，在不連續(xù)發(fā)電機(jī)組不穩(wěn)定或者不工作時(shí)由連續(xù)發(fā)電機(jī)組工作，即連續(xù)發(fā)電機(jī)組和不連續(xù)發(fā)電機(jī)組互補(bǔ)工作為用電負(fù)載提供連續(xù)穩(wěn)定的供電，并且連續(xù)發(fā)電機(jī)組連接熱交換器和液壓回路，可將發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱回收利用，用于制取熱水、蒸汽、除濕等，提高能源利用效率。本實(shí)用新型為電網(wǎng)無(wú)法滿(mǎn)足電量供應(yīng)的偏遠(yuǎn)缺電地區(qū)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，為完全孤立的海島提供電力微網(wǎng)。
【IPC分類(lèi)】F24J2/04, H02J3/46, H02J7/34, H02J7/35
【公開(kāi)號(hào)】CN205178621
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521019781
【發(fā)明人】包春光, 楊辰昊
【申請(qǐng)人】青島浪芯電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日