[发明专利]独立式海岛供电系统

说明书

技术领域

本发明属于电力控制技术领域，尤其涉及一种独立式海岛供电系统。

背景技术

随着全球常规能源的日益枯竭以及使用化石能源所带来的一系列环境问题，人类必须寻找清洁的、可持续发展的能源道路。海洋能作为一种清洁的可再生能源，已成为世界主要沿海国家能源战略的重要组成部分。“十二五”是我国海洋事业加快发展的重要时期，也是推动经济结构优化升级、转变经济发展方式的关键时期，我们应紧跟世界海洋能源发展的步伐，以高端技术、高端产品和高端产业为引领，提高海洋可再生能源开发利用的核心竞争力，优化我国能源生产和消费结构，促进经济社会的可持续发展。

目前，由于海洋能源有典型的不稳定性和分散性，单一的海洋能源利用装置大都存在着投资大、规模小、获益能力低以及输出功率不稳定等诸多缺陷，严重制约了海洋能源利用产业的快速发展。因此，研究高效的多能源互补利用装置和装置的并网技术、降低海洋能源开发成本、提高输出稳定性，是海洋能源综合开发利用所关注的重点问题。经过前期大量调研，基于波浪能、海流能在资源区和时间上具有的重合性以及在不同季节和时间上具有的互补性，于是提出了波浪能与海流能互补开发利用的方案，实现这两种能源形式的互补结合，降低能源开发成本，提高能源输出稳定性，并希望通过研究，探寻一条海上多能源综合开发的新思路。

微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的电力系统，微网内部的微电源主要是由电力电子器件负责能量的流动转换，并提供必要的控制技术，其相对于外部大电网表现为孤立的受控单元，并可以同时满足用户对供电电能质量和供电安全性能等的要求。微电网技术能够提供传统的电力系统无法比拟的可靠性及经济性，具有污染很少、可靠性较高、能源的利用效率高。微电网是高效利用可再生能源的发电，发挥可再生能源的优势的重要途径，通过在海岛上建立以海洋能为主要分布式电源的微电网，可以解决偏远海岛上的供电需求。基于海洋能的供电系统的建立将在诸如民生改善、能源结构、社会经济等多个方面产生重要的影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种独立式海岛供电系统，用于解决偏远海岛上的供电需求。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种独立式海岛供电系统，其特征是所述供电系统包括供电装置、控制中心和电能控制器；

所述供电装置包括波浪能发电单元、第一逆变器、海流能发电单元、第二逆变器、第一蓄电池组单元、第一双向斩波器、第二蓄电池组单元、第二双向斩波器、飞轮储能单元和第三双向逆变器；

所述波浪能发电单元和第一逆变器相连，用于通过海洋波浪产生直流电；

所述第一逆变器分别与波浪能发电单元、电能控制器和交流母线相连，用于将波浪能发电单元产生的直流电转换为交流电并根据电能控制器输出的控制指令确定输出到交流母线的电压和电流的大小，然后输出相应的电压和电流，同时采集输出的电压和电流信息并将采集的电压和电流信息发送至电能控制器；

所述海流能发电单元和第二逆变器相连，用于通过海洋洋流产生直流电；

所述第二逆变器分别与海流能发电单元、电能控制器和交流母线相连，用于将海流能发电单元产生的直流电转换为交流电并根据电能控制器输出的控制指令确定输出到交流母线的电压和电流的大小，然后输出相应的电压和电流，同时采集输出的电压和电流信息并将采集的电压和电流信息发送至电能控制器；

所述第一蓄电池组单元和第一双向斩波器相连，第一双向斩波器分别与交流母线和电能控制器相连；当第一蓄电池组单元放电时，第一双向逆变器用于将第一蓄电池组单元产生的直流电转换为交流电并根据电能控制器输出的控制指令确定输出到交流母线的电压和电流的大小，然后输出相应的电压和电流，同时采集输出的电压和电流信息并将采集的电压和电流信息发送至电能控制器；当第一蓄电池组单元充电时，第一双向逆变器用于将交流母线的交流电转换为电压可变的直流电并输出到第一蓄电池组单元；

所述第二蓄电池组单元和第二双向斩波器相连，第二双向斩波器分别与交流母线和电能控制器相连；当第二蓄电池组单元放电时，第二双向逆变器用于将第二蓄电池组单元产生的直流电转换为交流电并根据电能控制器输出的控制指令确定输出到交流母线的电压和电流的大小，然后输出相应的电压和电流，同时采集输出的电压和电流信息并将采集的电压和电流信息发送至电能控制器；当第二蓄电池组单元充电时，第二双向逆变器用于将交流母线的交流电转换为电压可变的直流电并输出到第二蓄电池组单元；