[发明专利]一种高可靠漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统及控制方法

说明书

一种高可靠漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统及控制方法，属于船舶与海洋工程领域与新能源应用领域，所述系统采用环形直流母线，包括发电系统、测量系统、监控系统，所述发电系统包括：四个相同的风光储发电装置分别通过固态断路器并联接入直流母线，所述风光储发电装置的风力发电单元、光伏发电单元、储能单元，所述监控系统包括本地监控中心、卫星通信单元。该系统采用四个相同的风光储发电装置，当正常工作时出现一个或多个供电单元故障或风力发电、光伏发电不足时，通过对固态断路器的开关控制，可使剩余系统构成一级微网或两级微网结构，确保平台电力系统的高可靠供电。

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程领域与新能源应用领域，具体涉及一种高可靠漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统及控制方法。

背景技术

可再生能源对人类永续发展意义非凡，而世界范围发展最快的可再生能源非风能莫属。针对于远海风场的建设需求，通过对目标海域的风、浪、流进行实时测量采集传输，实现海上风电场建设初期对风能资源富集程度与分布状况进行风能评估，对风电场的优化布局与风机的优化设计具有重要的工程研发意义。

目前海上风场建设初期一般采用风塔式测风平台，随着海上风电从浅海向深海发展，测风塔的建设存在技术难题和时间成本，后期的运营和维护就增加了困难。其建设成本与运维成本均较高，且易受台风袭击。而漂浮式海上测风移动平台采用雷达测风技术，其安装高度要求低，流速流向测量装置、波流观测装置等其它测量装置也无安装高度要求，故平台测量设备安装方式相对灵活：近海可在岸上安装后拖曳至目标海域；远海可以直接运达目标点进行吊装投放。当完成一个区域测量任务后，可移动投放至其它海域，实现测风平台的重复利用，从而减少基础设施建设成本、缩短资源评估周期。

然而，对于所设计的远海雷达测风平台，除雷达测风装置本身外，还包括流速流向测量装置、波流观测装置两种测量仪器，以及卫星通信装置、本地控制中心等监控设备，这些即构成了测量平台的用电负荷，而对这些用电负荷的供电问题即成为首要解决的技术问题。近海平台供电形式主要有柴油发电机供电、高压输电、高压输电与海上风电联合供电等，而对于远海平台而言，其建设成本与运维成本巨大，利用海洋能资源，就地取能、海能海用，是其电能获取的最佳方式。由于单一海洋能发电量有限且间歇性强，故采用海洋多能源联合供电技术即成为海上平台独立供电的最佳选择，以提高发电量、实现多能互补。海洋新能源包括以自然条件为能量载体的风能、光能，及以海水为能量载体的潮汐能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能等；其中海上风电与光伏发电技术已相当成熟，二者与储能单元相结合应用于远海平台的独立供电系统具有可行性，其电力系统的高可靠运行是其应用的关键。与交流电力系统相比，直流电力系统由于结构简单、无无功与相位问题，使得系统可靠性更高，更适用于海上平台这种要求功率密度高、扩展灵活的应用场合。

因此，采用一种具有高可靠性的漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流电力系统结构，具有技术与成本双重优势，实现就地取能、海能海用、多能互补，对于降低海上测风成本、提高海上风电厂风资源利用具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高可靠漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统及控制方法。