[实用新型]非并网风光电源的配套充放、储配、供用电独立电站

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型清洁复合能源的电站，特别是一种非并网风光电源配套的可完成充电、放电、储电、配电、供电和用电的独立电站。

背景技术

作为与非并网风力发电机和太阳能电池复合电源配套的独立电站，必须从整体系统上解决发电充电放电储电配电供电和用电的问题。传统的风光电站偏重于发电充电和放电。只有从系统上解决问题，才能保证性能质量，使其具备自动化程度高稳定可靠的特点，才能达到普及推广的目的。例如从用电角度看，必须珍惜能源，这不仅是节约的要求，而且是系统正常运行的条件，因为对于有限电源只有用得省，才能保证使用时间长，同时用得省还可减轻电源负荷，让电源处于“身大力不亏”的状态，从而提高可靠性和使用寿命。此外从传统的风光互补电源没有涉及的配电角度看，它既没有区别用电负荷种类的特征要求和差异，例如静态负荷照明电视机电开水器等，以及动态负荷空调厨房风机等；也没有按照负荷要求进行高效配电。传统做法是统一把蓄电池的直流电源逆变成交流正弦波供给用电器，这样做对于许多情况在总体上不仅麻烦、多此一举，而且不符合用电器的特性，例如对于电视机增加了电源交流干扰，对于电热器损失了谐波、浪费了能量，对于电气传动技术而言也有不利之处，不能直接把蓄电池的直流电变为交流方波，而不能利用方波电源和方波电动机，即直流变频和永磁直流变频无刷直流电动机技术。当前比较先进的电气传动技术是采用永磁无刷直流电动机(属于无刷交流驱动电动机)，它的输入电源是交流方波，由于方波磁场和方波电流的之间的相互作用产生的转矩比正弦波大，所以永磁无刷直流电动机的功率密度大，因此体积小，效率高，更有利于节约能量和带重载负荷，特别适应独立电站使用。解决此问题的办法就是改变传统的统一市电供电的模式，减少多余环节、提高能效、实现个性化最佳配套服务，为此，除电站进行个性化配电以外，还可研制风光电站专有电器，例如电视机、电热水器等等。由于缺乏系统配套的多种综合原因，例如蓄电池使用、充电放电，用电等等，使得传统的风光电站存在蓄电池的使用寿命、节能水平和可靠性不够高的问题。

此外在当前风光互补电站技术中，为了提高效率，必然追求宽广的可工作风速范围，力求在低速风时能发电，在高速风时也能超发电。这需要蓄电池有较大的容量配套，由此可能形成配套不合理，由于蓄电池工作速度较低而难于吸收大风的能量，同时对于一般不能进行快速充电的传统蓄电池，长期大电流充电会遭受损害，由此形成传统技术的多种难题。由于蓄电池的比功率特性(功率/质量)较低，所以难以像骆驼见到水一样，快速把风能储存起来，解决的办法是，对于蓄电池而言，就是要进行快速充电，对于风能而言，就是要提供快速储能容器。由此带来充电技术的改进。再则，前面所述的用电问题，也是一个放电问题。尽管在挖掘节约用电的潜力以后，但是由于蓄电池工作速度低，有时仍然不能满足用电器的要求，例如电动机启动的动态负荷。这就是放电技术改进的问题。例如前述的快速储能容器由于工作速度高，而可以作为快速工作电源与蓄电池一道满足用电器的要求。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种与非并网风力发电机和太阳能电池复合电源配套的、具有多种优良性能的独立电站，它能克服现有技术的不足。在理念上是把独立电站的发充放储配供用电作为一个整体系统对待，全面解决充放储配供用电的问题，以充放储配供用电多方面技术与风光发电机进行合理配套，同时改进传统的风光电站的一些技术，重点是发电技术，并且以标准化高性能价格比的产品形式推向市场。具体而言是，以快速储能方式充分利用风能，以改进的蓄电池使用方法优化蓄电池的充放电，以合理的方式进行配电，以节能的措施满足用电需求，以系统化合理充放储配供用电方式与风光电源配套，形成使用方便、自动化程度高、稳定可靠、使用寿命长、环保节能的独立电站。从而推出可满足现实需求的高性能价格比的实用产品。