[发明专利]海上风力发电机组的储能系统及储能方法

说明书

本发明涉及一种海上风力发电机组的储能系统及储能方法。该储能系统包括：第一储存装置，为具有容纳腔的箱体，第一储存装置远离海上风力发电机组的塔筒底部且与海平面相距预定高度设置；蓄能装置，包括水泵和与水泵传动连接的电机，水泵通过第一管道连通第一储存装置，并通过第二管道连通海水；电机与电网连接，用于驱动水泵将海水抽取到第一储存装置中；或者，第一储存装置释放海水时，推动水泵运转同时带动电机发电，并将电能输送至电网。本发明不需要根据地形专门建设抽水蓄能电站，即可灵活地调节了海上风力发电机组的储存能量，可靠性较高。

技术领域

本发明涉及新能源应用技术领域，特别是涉及一种海上风力发电机组的储能系统及储能方法。

背景技术

近几年，随着海上风力发电技术的逐步完善，海上风电场开始进入规模化发展阶段。由于风能资源具有随机性，海上风力发电机组产生的电能不能直接用于当地负荷，故海上风电场一般都要与其它稳定电源互补运行才能供给当地负荷，例如抽水蓄能电站。但是抽水蓄能电站一般依赖于特定的地形条件才能建立上、下两个水库，当地形附近没有水源或者地形没有高度差时，无法提供稳定的电源来调节海上风力发电机组的能量，降低了海上风力发电机组的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种海上风力发电机组的储能系统及储能方法，该储能系统不需要根据地形条件专门建设抽水蓄能电站，即可灵活地调节海上风力发电机组的储存能量。

一方面，本发明实施例提供了一种海上风力发电机组的储能系统，其包括：第一储存装置，为具有容纳腔的箱体，第一储存装置远离海上风力发电机组的塔筒底部且与海平面相距预定高度设置；蓄能装置，包括水泵和与水泵传动连接的电机，水泵通过第一管道连通第一储存装置，并通过第二管道连通海水；电机与电网连接，用于驱动水泵将海水抽取到第一储存装置中；或者，第一储存装置释放海水时，推动水泵运转同时带动电机发电，并将电能输送至电网。

根据本发明实施例的一个方面，还包括第二储存装置，第二储存装置为具有容纳腔的箱体，其设置于塔筒的底部，水泵通过第二管道连通第二储存装置中的海水。

根据本发明实施例的一个方面，第一储存装置设置于塔筒内部、塔筒外部或者塔筒顶部的机舱内。

根据本发明实施例的一个方面，蓄能装置设置于塔筒底部或者塔筒的外部且位于海平面以下，水泵为可逆的水泵水轮机，电机为双向运转的电动发电机。

根据本发明实施例的一个方面，蓄能装置与海上风力发电机组的控制系统电连接，控制系统用于根据海上风力发电机组的最大输出功率与预定功率阈值的大小关系或者电网的电价与预定电价阈值的大小关系，确定是否需要储能，并在确定需要储能时，控制储能系统的水泵将海水抽取到第一储存装置中；以及在确定不需要储能时，控制第一储存装置释放海水，推动水泵运转并带动电机发电。

另一方面，本发明实施例还提供了一种海上风力发电机组的储能方法，应用于如前所述的海上风力发电机组的储能系统，该储能方法包括：获取海上风力发电机组的最大输出功率信息和/或电网的电价信息；根据海上风力发电机组的最大输出功率信息与预定功率阈值的大小关系，或者，根据电网的电价信息与预定电价阈值的大小关系，确定是否需要储能；控制储能系统的蓄能装置执行相应的操作。

根据本发明实施例的一个方面，储能方法还包括：当最大输出功率大于或者等于预定功率阈值时，或者，电价低于预定电价阈值时，确定需要储能；控制储能系统的水泵将海水抽取到第一储存装置中。

根据本发明实施例的一个方面，储能方法还包括：当最大输出功率小于预定功率阈值时，或者，电价高于预定电价阈值时，确定需要发电；控制第一储存装置释放海水，推动水泵运转同时带动电机发电，并将电能输送至电网。

另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，其包括：存储器，存储有计算机程序指令；处理器，当计算机程序指令被处理器执行时实现如前所述的海上风力发电机组的储能方法。