[实用新型]水能与太阳能混合发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及多种可再生能源的互补发电应用，尤其涉及水能与太阳能混合发电系统。 

背景技术

我国很多综合功能型水库不但承担了防洪、灌溉、饮用水等综合应用功能，而且与新农村建设相结合，承担着为农村电气化发展提供电能的重要任务。这类水库一般属于大型水库，具有较大的大坝面积，但现在这里水库一般只实现了水力发电功能。 

我们应该充分利用大坝面积建立太阳能发电系统，其优点在于：①节约国土资源。建立太阳能太阳能发电系统需要有较大国土资源面积用以铺设太阳能电池板。水库大坝和库区面积其本身无其他用途，对于国土资源比较紧缺的我国南方，在上面铺设太阳能电池板是非常不错的选择。②延迟大坝寿命。水库大坝在炎热夏天一般都是暴露在太阳底下，铺设太能电板能使大坝免受阳光直接照射，减少大坝热胀冷缩的破坏作用，有利于保护大坝和延长大坝使用寿命。③减少系统投资。在大坝上建立太阳能太阳能发电系统后，可以充分利用现有的农村水电站电网，共享电力输送系统、升压站和计算机监控系统，节约系统建设的投资成本。④水电站发电并网的无功功率往往不足，无功补偿问题一直困扰着水电站水能利用效率的提高，而并网太阳能太阳能发电系统可以对水电站进行无功补偿，同时太阳能发电系统可以对电网进行谐波抑制。但是目前还没有现成的农村水能与太阳能混合发电系统。 

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种水能与太阳能混合发电系统。 

    为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：一种水能与太阳能混合发电系统，包括两个发电系统，所述的两个发电系统分别为太阳能发电系统和水能发电系统。所述太阳能发电系统包括光伏组件、控制器、蓄电池、DC/AC逆变器，光伏组件与控制器输入端相连接，控制器输出端分别与蓄电池输入端和DC/AC逆变器输入端相连接，DC/AC逆变器输出端输出交流电；所述水能发电系统包括水轮机、直流控制系统和发电机，水库中的水通过压力管道输送到水轮机，水轮机与发电机相连，太阳能发电系统中的蓄电池输出端与直流控制系统输入端相连，直流控制系统输出与发电机励磁绕阻相连。 

    作为优选，所述光伏组件把太阳能转化为直流电能，控制器对直流电能进行分配，蓄电池为水能发电系统提供直流电，水轮机把水能转化为旋转机械能，发电机把经水轮机产生的旋转机械能转化为电能。 

    作为优选，所述的水能发电系统和太阳能发电系统的电能经母线、变压器并网。 

本实用新型的有益效果在于：利用大坝面积建立太阳能发电系统，节约了国土资源，实现了水力发电和太阳能发电系统的结合，减少系统投资，在大坝上建立太阳能太阳能发电系统后，可以充分利用现有的农村水电站电网，共享电力输送系统、升压站和计算机监控系统，节约系统建设的投资成本；太阳能发电系统的多余电能可以通过水电站现有输电网络进行并网运行，同时当水电站无功不足时，太阳能发电站可以起到无功补偿作用。 

附图说明

    图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的实施方式。 

本实施例包括两个发电系统，分别为太阳能发电系统和水能发电系统。所述太阳能发电系统包括光伏组件1、控制器2、蓄电池3、DC/AC逆变器4，光伏组件1与控制器2输入端相连接，控制器2输出端分别与蓄电池3输入端和DC/AC逆变器4输入端相连接，DC/AC逆变器4输出端输出交流电，光伏组件把太阳能转化为直流电能，控制器对直流电能进行分配，DC/AC逆变器把直流转化为交流电，通过母线和输电系统链接，蓄电池为水能发电系统提供直流电；所述水能发电系统包括水轮机5、直流控制系统6和发电机7，水库中的水通过压力管道8输送到水轮机5，水轮机5与发电机7相连，太阳能发电系统中的蓄电池3输出端与直流控制系统6输入端相连，直流控制系统6输出与发电机励磁绕阻相连，水轮机把水的压能、动能和位能通过水轮机转化为旋转的机械能，发电机把经水轮机产生的旋转机械能转化为为50赫兹频率的交流电能。水能发电系统和太阳能发电系统的50赫兹的交流电能是三相的电能，通过三相母线与变压器链接，变压器能把低压的交流电能升压到10千伏或更高电压，以满足远距离送电的要求，并网运行。 

农村水能发电系统往往不能发出直流电能，但是发电机励磁、控制系统等却需要直流电能，而太阳能发电系统刚好发出的就是直流电能，能为农村水能发电系统的直流系统应用。农村水能发电系统往往无功不足，而太阳能发电系统能进行无功补偿。而农村水能发电系统有大面积的大坝，可为太阳能发电系统的光伏组件提供免费的国土资源。因此两种发电系统所形成的农村水能与太阳能混合发电系统有很好的应用价值。