CN220421442U - 基于虚拟电厂的风光储可调资源*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于虚拟电厂的风光储可调资源***，该***包括：筒体、风电单元、光伏单元、储能单元和控制单元，筒体设置有第一风口和第二风口，风电单元包括第一风电组件和第二风电组件，第一风电组件设置于第一风口，第二风电组件设置于第二风口；光伏单元设置于筒体；储能单元与风电单元、光伏单元连接；控制单元与风电单元、光伏单元和储能单元相连，控制单元用于接收虚拟电厂平台的指令，以控制储能单元充电或放电。第一风电组件能够利用流入筒体中的风力发电，第二风电组件能够回收风力中剩余的动能并用来发电，整个风电单元的发电功率较高。

Description

基于虚拟电厂的风光储可调资源***

技术领域

本实用新型涉及混合风力光伏能源技术领域，具体涉及一种基于虚拟电厂的风光储可调资源***。

背景技术

虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件***实现分布式发电装置、储能***、可控负荷等分布式能源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理***。相关技术中，分布式光伏作为虚拟电厂的分布式能源来源受时间、空间的影响较大，产生的电功率较为不稳定，进而导致了虚拟电厂的可调节空间较低。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

风力资源和光照资源具有一定的互补性，例如在光照资源不足的傍晚时分或阴雨天，风力资源一般较为充沛。因此可以将光伏发电、风力发电以及储能结合起来，既提高了空间资源的利用率，同时也增大了虚拟电厂的可调节空间。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例提出一种基于虚拟电厂的风光储可调资源***，该基于虚拟电厂的风光储可调资源***的发电功率较为稳定，增大了虚拟电厂的可调空间。

本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光储可调资源***包括：筒体、风电单元、光伏单元、储能单元和控制单元，所述筒体的一端设置有第一风口，另一端设置有第二风口，所述第一风口与所述第二风口连通；所述风电单元包括第一风电组件和第二风电组件，所述第一风电组件设置于所述第一风口并利用流入所述筒体的风力发电，所述第二风电组件设置于所述第二风口并利用流出所述筒体的风力发电；所述光伏单元设置于所述筒体，且所述光伏单元利用光能发电；所述储能单元与所述风电单元、光伏单元连接，所述储能单元能够储存或释放所述风电单元、光伏单元生产的电能；所述控制单元与所述风电单元、光伏单元和储能单元相连，所述控制单元用于接收虚拟电厂平台的指令，以控制所述储能单元充电或放电。

本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光储可调资源***中，风电单元包括第一风电组件和第二风电组件，第一风电组件能够利用流入筒体中的风力发电，第二风电组件能够回收风力中剩余的动能并用来发电，整个风电单元的发电功率较高。风电单元与光伏单元在时间上具有一定的互补性，例如当光照条件不足影响到光伏单元时，风电单元一般能够正常运行；同时储能单元能够储存部分风电单元和光伏单元生产的电能，并能够根据虚拟电厂平台的指令释放储存的电能。上述设计使得整个***的输出电功率较为稳定，提高了虚拟电厂的可调节空间。

在一些实施例中，所述第一风电组件包括第一叶片，所述第一叶片设置于所述第一风口，且所述第一叶片能够由流入所述筒体的风力驱动转动；所述第二风电组件包括第二叶片，所述第二叶片设置于所述第二风口，且所述第二叶片能够由流出所述筒体的风力驱动转动。

在一些实施例中，所述筒体包括第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和所述第二安装座均固定连接于所述筒体的内侧，所述第一叶片的转轴配合于所述第一安装座，所述第二叶片的转轴配合于所述第二安装座。

在一些实施例中，所述筒体为直筒，且所述第一叶片与所述第二叶片正对布置。

在一些实施例中，所述第一风电组件包括第一齿轮箱、第一发电机和第一变流器，所述第一叶片、第一齿轮箱、第一发电机和第一变流器依次相连；所述第二风电组件包括第二齿轮箱、第二发电机和第二变流器，所述第二叶片、第二齿轮箱、第二发电机和第二变流器依次相连。

在一些实施例中，所述光伏单元包括光伏板，所述光伏板位于所述筒体的外侧并与所述筒体相连。

在一些实施例中，所述光伏单元包括驱动组件，所述驱动组件与所述光伏板相连，并用于驱动所述光伏板转动，以使所述光伏板能够正对光源。

在一些实施例中，所述驱动组件包括传感器和旋转控制器，所述传感器用于检测光源信息，所述旋转控制器连接于所述筒体和所述光伏板之间，且所述旋转控制器用于根据所述光源信息驱动所述光伏板转动，以使所述光伏板能够正对光源。

在一些实施例中，所述光伏单元包括光伏变流器，所述光伏变流器连接于所述光伏板和所述控制单元之间。

在一些实施例中，所述筒体包括防腐层和隔热层，所述隔热层位于所述防腐层的内侧。

附图说明

图1是本实用新型实施例基于虚拟电厂的风光储可调资源***的组成示意图。

图2是本实用新型实施例基于虚拟电厂的风光储可调资源***的旋转控制器的结构示意图。

附图标记：

1、筒体；11、第一风口；12、第二风口；13、第一安装座；14、第二安装座；2、风电单元；21、第一风电组件；211、第一叶片；212、第一齿轮箱；213、第一发电机；214、第一变流器；22、第二风电组件；221、第二叶片；222、第二齿轮箱；223、第二发电机；224、第二变流器；3、光伏单元；31、光伏板；32、驱动组件；321、传感器；322、旋转控制器；33、光伏变流器；4、储能单元；5、控制单元；6、虚拟电厂平台；7、电网。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-2所示，本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光储可调资源***包括：筒体1、风电单元2、光伏单元3、储能单元4和控制单元5。

筒体1的一端设置有第一风口11，另一端设置有第二风口12，第一风口11与第二风口12连通；风电单元2包括第一风电组件21和第二风电组件22，第一风电组件21设置于第一风口11并利用流入筒体1的风力发电，第二风电组件22设置于第二风口12并利用流出筒体1的风力发电。由于第一风口11与第二风口12连通，风力流入第一风口11后能够从第二风口12流出。第一风电组件21设置在第一风口11处能够利用风力中的部分动能发电，风力流经第一风电组件21后流速降低，第二风电组件22设置在第二风口12处能够利用风力中剩余的动能发电，提高了整个风电单元2的发电功率。具体布置时，可以将第一风口11正对主风向。

光伏单元3设置于筒体1，且光伏单元3利用光能发电。具体地，光伏单元3可以包括光伏板31，光伏板31通过其半导体界面的光生伏特效应将太阳能转变为电能。储能单元4与风电单元2、光伏单元3连接，储能单元4能够储存或释放风电单元2、光伏单元3生产的电能；控制单元5与风电单元2、光伏单元3和储能单元4相连，控制单元5用于接收虚拟电厂平台6的指令，以控制储能单元4充电或放电。具体地，控制单元5能够采集风电单元2、光伏单元3的实时发电功率，并将采集到的信息发送到虚拟电厂平台6，随后虚拟电厂平台6对信息处理后给储能单元4发送指令，储能单元4对指令进行分解，当指令值大于风电单元2和光伏单元3的实发加和时，控制储能单元4放电；当指令值小于风电单元2和光伏单元3的实发加和时，控制储能单元4充电。

本实用新型实施例的基于虚拟电厂的风光储可调资源***中，风电单元包括第一风电组件和第二风电组件，第一风电组件能够利用流入筒体中的风力发电，第二风电组件能够回收风力中剩余的动能并用来发电，整个风电单元的发电功率较高。风电单元与光伏单元在时间上具有一定的互补性，例如当光照条件不足影响到光伏单元时，风电单元一般能够正常运行；同时储能单元能够储存部分风电单元和光伏单元生产的电能，并能够根据虚拟电厂平台的指令释放储存的电能。上述设计使得整个***的输出电功率较为稳定，提高了虚拟电厂的可调节空间。

在一些实施例中，如图1所示，第一风电组件21包括第一叶片211，第一叶片211设置于第一风口11，且第一叶片211能够由流入筒体1的风力驱动转动；第二风电组件22包括第二叶片221，第二叶片221设置于第二风口12，且第二叶片221能够由流出筒体1的风力驱动转动。具体地，第一叶片211、第二叶片221分别安装在筒体1的端部，并分别由流入、流出筒体1的风力驱动转动。

在一些实施例中，如图1所示，筒体1包括第一安装座13和第二安装座14，第一安装座13和第二安装座14均固定连接于筒体1的内侧，第一叶片211的转轴配合于第一安装座13，第二叶片221的转轴配合于第二安装座14。具体地，第一安装座13位于筒体1内靠近第一叶片211的一侧，第二安装座14位于筒体1内靠近第二叶片221的一侧。设置第一安装座13、第二安装座14便于在筒体1内安装第一叶片211、第二叶片221。

在一些实施例中，如图1所示，筒体1为直筒，且第一叶片211与第二叶片221正对布置。风力在直筒中的流动阻力较小，流动至第二叶片221时仍具有较大的动能，第二发电组件能够生产更多的电能。

在一些实施例中，如图1所示，第一风电组件21包括第一齿轮箱212、第一发电机213和第一变流器214，第一叶片211、第一齿轮箱212、第一发电机213和第一变流器214依次相连；第二风电组件22包括第二齿轮箱222、第二发电机223和第二变流器224，第二叶片221、第二齿轮箱222、第二发电机223和第二变流器224依次相连。具体地，第一叶片211的转轴与第一齿轮箱212输入端相连，第一齿轮箱212的输出端与第一发电机213相连，第一发电机213发出的交流电通过第一变流器214处理后能够储存入储能单元4或向电网7输送。第二风电组件22与第一风电组件21发电原理相同，这里不再重述。

在一些实施例中，如图1所示，光伏单元3包括光伏板31，光伏板31位于筒体1的外侧并与筒体1相连。光伏板31设置在筒体1的外侧不容易被遮挡，发电效果较好。

在一些实施例中，如图1所示，光伏单元3包括驱动组件32，驱动组件32与光伏板31相连，并用于驱动光伏板31转动，以使光伏板31能够正对光源。设置驱动组件32能够驱动光伏板31转动，并使光伏板31始终正对光源，以取得较大的发电功率。

在一些实施例中，如图1、2所示，驱动组件32包括传感器321和旋转控制器322，传感器321用于检测光源信息，旋转控制器322连接于筒体1和光伏板31之间，且旋转控制器322用于根据光源信息驱动光伏板31转动，以使光伏板31能够正对光源。具体地，传感器321可以安装在筒体1的上侧，便于检测光源信息。

在一些实施例中，如图1所示，光伏单元3包括光伏变流器33，光伏变流器33连接于光伏板31和控制单元5之间。光伏变流器33用于对光伏板31产生的电流进行处理，以便于向电网7输送或向储能单元4充电。

在一些实施例中，如图1所示，筒体1包括防腐层和隔热层，隔热层位于防腐层的内侧。筒体1设置防腐层能够使得整个***的使用寿命更长，设置隔热层有利于维持筒体1的温度不过高，以使得筒体1内的第一风电组件21、第二风电组件22等能够正常运行。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体的一端设置有第一风口，另一端设置有第二风口，所述第一风口与所述第二风口连通；

风电单元，所述风电单元包括第一风电组件和第二风电组件，所述第一风电组件设置于所述第一风口并利用流入所述筒体的风力发电，所述第二风电组件设置于所述第二风口并利用流出所述筒体的风力发电；

光伏单元，所述光伏单元设置于所述筒体，且所述光伏单元利用光能发电；

储能单元，所述储能单元与所述风电单元、光伏单元连接，所述储能单元能够储存或释放所述风电单元、光伏单元生产的电能；

控制单元，所述控制单元与所述风电单元、光伏单元和储能单元相连，所述控制单元用于接收虚拟电厂平台的指令，以控制所述储能单元充电或放电。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述第一风电组件包括第一叶片，所述第一叶片设置于所述第一风口，且所述第一叶片能够由流入所述筒体的风力驱动转动；所述第二风电组件包括第二叶片，所述第二叶片设置于所述第二风口，且所述第二叶片能够由流出所述筒体的风力驱动转动。

3.根据权利要求2中所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述筒体包括第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和所述第二安装座均固定连接于所述筒体的内侧，所述第一叶片的转轴配合于所述第一安装座，所述第二叶片的转轴配合于所述第二安装座。

4.根据权利要求2所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述筒体为直筒，且所述第一叶片与所述第二叶片正对布置。

5.根据权利要求2所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述第一风电组件包括第一齿轮箱、第一发电机和第一变流器，所述第一叶片、第一齿轮箱、第一发电机和第一变流器依次相连；所述第二风电组件包括第二齿轮箱、第二发电机和第二变流器，所述第二叶片、第二齿轮箱、第二发电机和第二变流器依次相连。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述光伏单元包括光伏板，所述光伏板位于所述筒体的外侧并与所述筒体相连。

7.根据权利要求6所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述光伏单元包括驱动组件，所述驱动组件与所述光伏板相连，并用于驱动所述光伏板转动，以使所述光伏板能够正对光源。

8.根据权利要求7所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述驱动组件包括传感器和旋转控制器，所述传感器用于检测光源信息，所述旋转控制器连接于所述筒体和所述光伏板之间，且所述旋转控制器用于根据所述光源信息驱动所述光伏板转动，以使所述光伏板能够正对光源。

9.根据权利要求6所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述光伏单元包括光伏变流器，所述光伏变流器连接于所述光伏板和所述控制单元之间。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的基于虚拟电厂的风光储可调资源***，其特征在于，所述筒体包括防腐层和隔热层，所述隔热层位于所述防腐层的内侧。