[实用新型]适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电领域，具体而言，涉及一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统。

背景技术

孤岛电网的基本特征是电压和频率的波动范围较大，受负荷运行的影响明显，孤岛电网的维持能力相对比较脆弱，且多数情况下运行在低压、低频范围。

目前，兆瓦级风力发电机需要依靠大电网的支持才能运行，为了使其能够以孤岛弱电网中安全可靠地运行，需要进行专门的设计。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统，用以最大限度地利用风能。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统，其包括：风力发电机、柴油机、离合器、同步发电机、蓄电池组和变频器，其中，风力发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网；柴油机通过离合器与同步发电机相连接，同步发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网，变频器的容量与风力发电机的容量等额匹配；蓄电池组通过双向逆变器与孤岛电网电连接；孤岛电网与海水淡化负荷、优先用户负荷和一般用户负荷电连接。

较佳的，海水淡化负荷包括以多种方式组合的高压泵组。

较佳的，离合器为电磁离合器。

较佳的，风力发电机为变速恒频变桨距风电机组。

在上述实施例中，风电子系统结合当前风能情况及短期风功率预测结果，控制兆瓦级变浆风电机组输出功率和耗能负荷实现动态匹配，为海水淡化提供尽量多电能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例的适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的实施例中，采用风力发电机-柴油发电机-蓄电池互补型孤岛电网支持海水淡化系统。图1为本实用新型一个实施例的适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统示意图。如图1所示，其包括：风力发电机、柴油机、离合器、同步发电机、蓄电池组和变频器，其中，风力发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网；柴油机通过离合器与同步发电机相连接，同步发电机与变频器电连接，经变频器变频后连接到孤岛电网，变频器的容量与风力发电机的容量等额匹配；蓄电池组通过双向逆变器与孤岛电网电连接；孤岛电网与海水淡化负荷、优先用户负荷和一般用户负荷电连接。

其中，风电子系统结合当前风能情况及短期风功率预测结果，控制兆瓦级变浆风电机组输出功率和耗能负荷实现动态匹配，为海水淡化提供尽量多电能。同时，力求最大限度地利用风能，减少柴油发电机的发电比重。

在上述实施例中，适用于孤岛电网的兆瓦级风电海水淡化系统的工作模式如下：

1)风力较强时，风力及柴油发电机向用户负荷供电(包括若干高压泵组选择与组合)，并对蓄电池充电。

2)风力很强时，柴油机发电停止运转，同步发电机由蓄电池供电，变为同步补偿机运转，向风力发电机提供无功功率，此时风力发电机单独向负荷供电；当蓄电池电能即将用完时，电磁离合器闭合，柴油发电机运行向蓄电池供电并补偿风机的无功功率。该时期内如果海水淡化能力已经发挥到极限，则可根据负荷用电情况，对风力发电机进行变浆调节，用以限制风能的吸收并减少发电功率的输出。

3)当风力减弱时，电磁离合器闭合，柴油发电机与风力发电机一起向负荷供电，柴油机运行于所限定的最低运行功率(额定功率25％)以上。孤岛电网发出的电能一方面给蓄电池充电，另一方面给海水淡化系统，通过选择与组合不同高压泵组来吸收。

4)当风力很弱不足以风力发电时，可通过柴油发电机所和蓄电池提供电能，当蓄电池电能不足时，将切换或者切除不同组合的高压泵组。