CN104485870A - 风光互补供电智能泄荷*** - Google Patents

风光互补供电智能泄荷*** Download PDF

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CN104485870A CN201410656655.4A CN201410656655A CN104485870A CN 104485870 A CN104485870 A CN 104485870A CN 201410656655 A CN201410656655 A CN 201410656655A CN 104485870 A CN104485870 A CN 104485870A
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钱金辉
韩雪峰
叶新果
张醒狮
李克
曹锐
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Abstract

本发明公开了一种风光互补供电智能泄荷***，包括太阳能控制器、风力发电控制器、控制器和整流模块，所述太阳能控制器和风力发电控制器连接控制器，并输出连接整流模块，整流模块输出连接直流负载和蓄电池组，其中：控制器通过接口部分连接电源监控模块，市电输入连接交流部分，交流部分连接直流部分，直流部分连接开关电源，开关电源输出连接所述蓄电池组和直流负载，所述电源监控模块连接开关电源；控制器控制连接泄荷器，所述泄荷器根据不同的泄荷功率为并联的多个。具有逐步减小卸荷功率，确保发电机的输出功率完全供给负载使用，为提高新能源的利用率，最大限度降低投入成本，降低投资回收周期，从而促进新能源利用的大范围推广应用。

Description

风光互补供电智能泄荷***
技术领域
本发明属于供电技术领域，具体涉及一种风光互补供电智能泄荷***。
背景技术
在现有的风光互补供电***中，是以新能源为主，市电为补充的一种供电***；风力机组和太阳能工作时，通过风光控制***对后备电池进行充电并给负载进行供电，市电转为备用；当风力和太阳能资源不能满足负载需要时，市电通过整流器为负载进行供电。该技术方案存在以下缺陷：在风能丰富的地区在泄荷器泄荷的时候，不能正常给负载进行供电，把能量全部浪费的现象，不能完全利用新能源，设备效率不能完全发挥，造成投资浪费；在风能资源可利用地方，投入成本更大，投资回收周期很长甚至不能完全回收，节能效益不明显，从而严重制约了新能源利用的大面积推广应用。同时***中的蓄电池组也增加了后期的维护工作量和费用；一旦控制***发生故障，则负载直接断电，造成***工作中断。
发明内容
具有逐步减小卸荷功率，确保发电机的输出功率完全供给负载使用，为提高新能源的利用率，最大限度降低投入成本，降低投资回收周期，从而促进新能源利用的大范围推广应用，本发明提供了一种风光互补供电智能泄荷***。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该风光互补供电智能泄荷***，包括太阳能控制器、风力发电控制器、控制器和整流模块，所述太阳能控制器和风力发电控制器连接控制器，并输出连接整流模块，整流模块输出连接直流负载和蓄电池组，其特征在于：所述控制器通过接口部分连接电源监控模块，市电输入连接交流部分，交流部分连接直流部分，直流部分连接开关电源，所述开关电源输出连接所述蓄电池组和直流负载，所述电源监控模块连接开关电源；控制器控制连接泄荷器，所述泄荷器根据不同的泄荷功率为并联的多个。
上述技术方案的工作原理如下：本发明主要针对已具有整流***和蓄电池组组成的基站供电部分，在保证原供电***不变的情况下，增加新能源作为补充供电部分，新能源供电***只增加发电、控制和整流模块部分，不增加储能用蓄电池和对应的蓄电池充电控制部分，同时不对原***进行任何改动；风光控制器通过对开关电源监控模块的整流模块电压调整指令进行解析后，按照监控模块的指令来控制新能源整流模块的输出电压，但风光***整流模块的基础电源比开关电源整流模块的基础电压高50-100mv，当监控模块调整开关电源整流模块电压时，同步调整风光控制***的输出电压，使其始终比原供电***的电压高出50-100mv，风光***的整流部分输出直流电作为负载直接接至原供电***的输出端与开关电源的直输出并联，从而达到优先使用新能源的目的。当开关电源监控单元故障退出工作时，开关电源整流模块与风光***整流模块都工作在监控单元最初设定的基础电压状态，仍然可以优先利用新能源。
当开关电源交流停电时，开关电源监控单元无整流电压控制信号输出，风光***工作在自控状态，按预设基准输出电压工作。考虑现有开关电源型号较多，为保证该方法的普及性，风光控制器的通信部分由控制器控制，针对不同的开关电源可写入不同的通信协议，以确保两者的通信控制正常。
风力发电***在风力太大时，功率可能超过负载的需求，为保证最大化利用能源的思路，本***采用步进卸荷的方法。风力控制***同步监控风力发电机输出电流，当风力发电功率超出风机最大功率要求，开始启动卸荷装置，卸荷装置的卸荷功率采用步进增加的方式，首先启动一个较小的卸荷功率，当该卸荷功率加上后还不能满足风力发电机功率保护时，在逐步增加卸荷功率，以保证风力发电机稳定工作；反之，当风力发电功率降低时，应逐步减小卸荷功率，从而提高该方法在基站应用时应急保障的能力和最大化利用新能源的目的。同时，卸荷器工作是否正常直接影响到风光***的稳定性，为此，风光控制***应能准确检测卸荷器的状态，当卸荷器出现故障时，风光控制***应停止输出，确保整个供电***的正常工作。
***工作时，当新能源有直流输出时，原供电***自动降低输出，如果风能***的输出功率满足原***负载需求时，原整流器自动停止输出；当风光***输出功率小于负载需求时，原整流器自动补足剩余部分，当风光***无输出时，恢复到原有供电方式，二者互为热备份。
本发明与普通风能补充供电***相比，主要由以下几个优点：
1、简化了***结构，降低了***投资，缩短了投资回收周期，便于大面积推广；
2、提高了风能和太阳能的利用率；
3、***使用不改动原供电***，二者互为热备份，进一步提高了供电***可靠性；
4、风能直流输出作为负载接入开关电源***，进一步提高了开关电源的休眠功能，从而提高了开关电源的效率；
5、作为基站应急保障的补充条件，有效降低了基站应急保障的压力和费用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为现有技术的风光互补供电***原理图。
图2为本发明的***原理图。
图3为卸荷器结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的现有技术的风光互补供电***，在泄荷器泄荷的时候，不能正常给负载进行供电，把能量全部浪费的现象。
如图2、3所示的风光互补供电智能泄荷***，包括太阳能控制器、风力发电控制器、控制器和整流模块，所述太阳能控制器和风力发电控制器连接控制器，并输出连接整流模块，整流模块输出连接直流负载和蓄电池组，其特征在于：所述控制器通过接口部分连接电源监控模块，市电输入连接交流部分，交流部分连接直流部分，直流部分连接开关电源，所述开关电源输出连接所述蓄电池组和直流负载，所述电源监控模块连接开关电源；控制器控制连接泄荷器，所述泄荷器根据不同的泄荷功率为并联的多个。
风力发电***在风力太大时，功率可能超过负载的需求，本***采用步进卸荷的方法。风力控制***同步监控风力发电机输出电流，当风力发电功率超出风机最大功率要求，开始启动卸荷装置，卸荷装置的卸荷功率采用步进增加的方式，首先启动一个较小的卸荷功率，当该卸荷功率加上后还不能满足风力发电机功率保护时，在逐步增加卸荷功率，以保证风力发电机稳定工作；***工作时，当新能源有直流输出时，原供电***自动降低输出，如果风能***的输出功率满足原***负载需求时，原整流模块自动停止输出；当风光***输出功率小于负载需求时，原整流模块自动补足剩余部分，当风光***无输出时，恢复到原有供电方式，二者互为热备份。
在启动泄荷器时，由控制器设置泄荷器的工作方式，也就是说设置控制器控制泄荷器的不同部分的工作与否。需要泄荷的功率有多大，泄荷器就启动对应功率的泄荷装置，也就是说可以根据不同的泄荷功率，自由组合泄荷级别。这样，通过泄荷器只泄掉多余的能量来实现效率的提高。首先，从A到E的泄荷功率分别为50W、100W、200W、300W和500W，卸荷的控制器实时监测发电机的输出功率，当发电机输出功率达到发电机额定功率的90%时，开始泄荷，加上小的卸荷负载后，发电机功率仍超过其额定功率的90%，在依次增大卸荷功率，直至满足发电机的输出功率低于其额定功率的90%，反之，逐步减小卸荷功率，确保发电机的输出功率完全供给负载使用。
由控制器可以实现这种启动不同泄荷级别的功能，并实现和电源监控模块的通信作用，以及对泄荷器进行自检。当泄荷器因故障不能泄荷时，泄荷器可以发出一个指令给控制器，由控制器关闭风力发电***，从而实现对风机以及整个供电***的保护。

Claims (1)

1.一种风光互补供电智能泄荷***，包括太阳能控制器、风力发电控制器、控制器和整流模块，所述太阳能控制器和风力发电控制器连接控制器，并输出连接整流模块，整流模块输出连接直流负载和蓄电池组，其特征在于：所述控制器通过接口部分连接电源监控模块，市电输入连接交流部分，交流部分连接直流部分，直流部分连接开关电源，所述开关电源输出连接所述蓄电池组和直流负载，所述电源监控模块连接开关电源；控制器控制连接泄荷器，所述泄荷器根据不同的泄荷功率为并联的多个。
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Citations (5)

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