CN103470451A - 风力柴油混合发电***及方法 - Google Patents

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严昌平
李继纲
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Abstract

本发明提供一种风力柴油混合发电***，包括若干台风力发电机组和若干台柴油发电机组，以及控制所述的风力发电机组和柴油发电机组运行的控制***，所述控制***包括具备并网功能的柴油发电机组控制***和具有并网功能的风力发电机组控制***，所述的风力发电机组和柴油发电机组并网运行接入所述的电网，且风力发电机组和柴油发电机组分别与所述的控制***相连。本发明的优点在于通过控制***智能控制风力发电机组和柴油发电机组的运行，优先使用风力发电机组供电，以柴油发电机组当做备机保证电力的稳定供应，当电力需求大时使用柴油发电机组满足电力供应。

Description

风力柴油混合发电***及方法
技术领域
本发明涉及发电领域，具体涉及综合利用风力发电机、柴油发电机于一体并可自行控制的集成发电***及其方法。 
背景技术
在偏远的沙漠和草原地区，为了给固定场所进行大功率的供电，通常采用多台柴油发电机组进行并联运行组成柴油发电机组集成电站。当油价高企或者运输不便时，发电成本成倍攀升。为了满足用电需要并降低用电成本且保护环境，需要采用清洁能源发电保证电力的供应。 
风能发动机组***获取电能特型决定其电能的可持续性差，使用小功率的机组还可以通过电池来储存电能，把太阳能和风能储存起来，但是到大功率机组的电池容量太大，成本巨大，并且电池也无法长期高效工作。大容量电能就无法实现存储，特别是上千万瓦、兆瓦功率的能量。由于负载***，太阳能发电能量获取的不确定性和大功率能源无法储存的局限。 
就目前的清洁能源来说，获取大规模电力的情况下太阳能发电的成本比风力成本更高，故有必要研发风力、柴油混合发电***。 
发明内容
本发明的目的是提供一种风力、柴油混合发电***，该***利用荒漠地区的丰富风力资源，将风力发电机组和柴油发电机组智能的组合在一起，实现智能并网发电，即节省了宝贵的石油资源降低了发电成本，也利用了丰富的风力资源，保护了环境。本发明采用的技术方案如下所述。 
一种风力、柴油混合发电***，包括若干台风力发电机组和若干台柴油发电机组，以及控制所述的风力发电机组和柴油发电机组运行的控制***，所述控制***包括具备并网功能的柴油发电机组控制***和具有并网功能的风力发电机组控制***，所述的风力发电机组和柴油发电机组并网运行接入所述的电网，且风力发电机组和柴油发电机组分别与所述的控制***相连。 
其中，所述风力发电机组控制***包括控制风力发电机组运行的离合器、刹车装置和输出开关。 
其中，所述柴油发电机组控制***包括柴油发电机控制器和柴油发电机输出开关。 
其中，风力发电机组控制***中还设有变频器、DC模块、风力涡轮控制以使该***的产生的电力平稳输入电网。 
一种风力、柴油混合发电***运行方法，包括如下的步骤： 
首先通过柴油发电机组控制***启动柴油发电机组，对电网进行供电，然后逐步启动风力发电机组控制***，并闭合输出开关使风力发电机组逐台供电，根据所述控制***显示的状态监控电网负载逐步通过柴油发电机组控制***关闭所述的柴油发电机组，由风力发电机组独立供电，此时柴油发电机组作为调峰功能使用，保证最少一台柴油发电机组始终并网工作； 
通过控制***检测负载电力需要的状态，当负载电能逐步减少到比所有风力发电机组供应的电能还少时，分闸风力发动机组主开关同时启动离合主轴的离合器使风力发电机组停止供电，然后启动所述的刹车装置停止风力发电机组工作，风力发电机组逐台退出供电，当电网负载等于风力发电机组最小功率时，风力发电机组全部退出工作，由柴油发电机组供电； 
当控制***检测到电网负载增加时，所需电能到达柴油发电机组总负荷50%以上后，风力发电机组主轴上的离合器和刹车装置解除，风力发电机组逐台工作，风力发电机组输出电能，同时根据电网负载需要启动柴油发电机组逐台并网工作，如果风力能量满足负载需要，柴油发电机组逐台退出工作，即柴油发电机组控制***通过检测负载需要，启动或者关闭柴油发电机组，通过自动化控制设定调节与风力发电机组进行互补以满足电网负载要求。 
本发明的优点在于通过控制***智能控制风力发电机组和柴油发电机组的运行，优先使用风力发电机组供电，以柴油发电机组当做备机保证电力的稳定供应，当电力需求大时使用柴油发电机组满足电力供应。 
附图说明
图1是本发明中一种风力、柴油混合发电***的示意图。 
图2是风力发电机组控制***的示意图。 
图3是柴油发电机组控制***的示意图。 
具体实施方式
下面给出本发明的较佳的实施例，这些实施例并非限制本发明的内容。 
实施例
请参见图1所示，本发明实施例中的一种风力、柴油混合发电***，包括若干台风力发电机组2和若干台柴油发电机组1（为简化图形，图中仅画一台），以及控制所述的风力发电机组2和柴油发电机组1运行的控制***3，所述控制***3包括具备并网功能的柴油发电机组控制***31和具有并网功能的风力发电机组控制***32，所述的风力发电机组2和柴油发电机组1并网运行接入电网4，且风力发电机组2和柴油发电机组1分别与所述的控制***3相连。请见图2所示，所述风力发电机组控制***包括控制风力发电机组运行的离合器321、刹车装置322和输出开关324。请见图3所示，所述柴油发电机组控制***包括柴油发电机控制器311和柴油发电机输出开关312。风力发电机组控制***32中设有变频器330、DC模块329、风力涡轮控制332以使该***的产生的电力平稳输入电网。 
风力发电机组在运行时，外部风能通过风叶带动主轴326转动，然后通过变速箱327传递给发电机323，发电机323转动输出电能。由于风力变化很大，通过主轴杯轴承325，浆叶驱动328，通过风力涡轮控制332控制风叶角度，使风叶转速控制在合理的范围内，通过变速箱327变速，传递到发电机323，使速度控制在典型转速1000—2000转/分钟内。输出想对应的功率，转速与功率成正比关系。 
由于风力发电机转速在1000—2000转/分钟内，输出的电能频率在33HZ—67HZ内，三相电压在190V-600V区间波动，无法直接与电网并网，通过变频器330和DC模块329稳定频率和电压，使输出标准的频率和电压，实现与电网的对接。 
一种风力、柴油混合发电***运行方法，包括如下的步骤： 
首先通过柴油发电机组控制***32启动柴油发电机组1，对电网4进行供电，然后逐步闭合风力发电机组控制***31中的输出开关324使风力发电机组2逐台供电，根据所述控制***3显示的状态监控电网4负载逐步通过柴油发电 机组控制***32关闭所述的柴油发电机组1，由风力发电机组2独立供电，此时柴油发电机组1作为调峰功能使用，保证最少一台柴油发电机组1始终并网工作； 
通过控制***3检测负载电力需要的状态，当负载电能逐步减少到比所有风力发电机组2供应的电能还少时，分闸风力发动机组2主开关同时启动离合主轴326的离合器321使风力发电机组2停止供电，然后启动所述的刹车装置322停止风力发电机组2工作，风力发电机组2逐台退出供电，当电网负载等于风力发电机组2最小功率时，风力发电机组2全部退出工作，由柴油发电机组1供电； 
当控制***3检测到电网4负载增加时，所需电能到达柴油发电机组1总负荷50%以上后，风力发电机组2主轴326上的离合器321和刹车装置322解除，风力发电机组2逐台工作，风力发电机组2输出电能，同时根据电网4负载需要启动柴油发电机组1逐台并网工作，如果风力能量满足负载需要，柴油发电机组1逐台退出工作，即柴油发电机组控制***32通过检测负载需要，启动或者关闭柴油发电机组1，通过自动化控制设定调节与风力发电机组2进行互补以满足电网4负载要求。 
上述实施例仅为本发明的一个优选实施方式，并非用来限制本发明的内容，本发明的具体保护范围以权利要求书为准。 

Claims (5)

1.一种风力、柴油混合发电***，包括若干台风力发电机组和若干台柴油发电机组，以及控制所述的风力发电机组和柴油发电机组运行的控制***，所述控制***包括具备并网功能的柴油发电机组控制***和具有并网功能的风力发电机组控制***，所述的风力发电机组和柴油发电机组并网运行接入所述的电网，且风力发电机组和柴油发电机组分别与所述的控制***相连。
2.如权利要求1所述的风力柴油混合发电***，其特征在于，所述风力发电机组控制***包括控制风力发电机组运行的离合器、刹车装置和输出开关。
3.如权利要求1所述的风力柴油混合发电***，其特征在于，所述柴油发电机组控制***包括柴油发电机控制器和柴油发电机输出开关。
4.如权利要求1所述的风力柴油混合发电***，其特征在于，风力发电机组控制***中还设有变频器、DC模块、风力涡轮控制以使该***的产生的电力平稳输入电网。
5.如权利要求1-4任意一项所述的风力柴油混合发电***，其特征在于，一种该***的运行方法，包括如下的步骤：
首先通过柴油发电机组控制***启动柴油发电机组，对电网进行供电，然后逐步启动风力发电机组控制***，闭合输出开关使风力发电机组逐台供电，根据所述控制***显示的状态监控电网负载逐步通过柴油发电机组控制***关闭所述的柴油发电机组，由风力发电机组独立供电，此时柴油发电机组作为调峰功能使用，保证最少一台柴油发电机组始终并网工作；
通过控制***检测负载电力需要的状态，当负载电能逐步减少到比所有风力发电机组供应的电能还少时，分闸风力发动机组主开关同时启动离合主轴的离合器使风力发电机组停止供电，然后启动所述的刹车装置停止风力发电机组工作，风力发电机组逐台退出供电，当电网负载等于风力发电机组最小功率时，风力发电机组全部退出工作，由柴油发电机组供电；
当控制***检测到电网负载增加时，所需电能到达柴油发电机组总负荷50%以上后，风力发电机组主轴上的离合器和刹车装置解除，风力发电机组逐台工作，风力发电机组输出电能，同时根据电网负载需要启动柴油发电机组逐台并网工作，如果风力能量满足负载需要，柴油发电机组逐台退出工作，即柴油发电机组控制***通过检测负载需要，启动或者关闭柴油发电机组，通过自动化控制设定调节与风力发电机组进行互补以满足电网负载要求。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105529734A (zh) * 2014-10-21 2016-04-27 通用电气公司 具有电网损耗穿越能力的感应发电机***
US9742193B2 (en) 2014-06-30 2017-08-22 Mahindra EPC Services Pvt. Ltd. System which intelligently and optimally controls power utilization from hybrid energy sources
CN112664395A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 吉晟企业有限公司 一种具有辅助动力的自然力发电设备

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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