[实用新型]海上风电与海水储能协同发电系统

说明书

本实用新型提供了海上风电与海水储能协同发电系统，海上风电与海水储能协同发电系统，它包括风力发电机，所述风力发电机通过海缆路由与用于泵水和发电的水泵水轮机相连，所述水泵水轮机设置在抽蓄水腔体的内部，所述抽蓄水腔体设置在海水内部，所述抽蓄水腔体的外壁上安装有主进水管，所述主进水管与设置在抽蓄水腔体内部的引水管相连，所述引水管与水泵水轮机相连。高效存储风力发电装置可解决风电场弃风问题，可参与地区电网调频、调峰、电网需求响应等功能，平滑风电出力。通过储能电站的建设，将有效改善风电出力波动性，优化当地电网系统结构，提高电网的可靠性、稳定性和技术先进性，大大提高电网的核心竞争力。

技术领域

本实用新型是涉及一种海上风电发电储能系统，具体地说是涉及一种基于海上风电抽海水储能协同发电系统。

背景技术

随着海上风电的快速发展，深远海海上风电开发是大势所趋。一般深远海风电场装机容量大、离岸距离远，大规模海上风电消纳一直是个难题，原因有以下两点：一是与海上风电出力特性有关。对于单一海上风电场，当出力达到装机容量的85%后，其出力概率密度曲线会显著抬升；对于区域内多个海上风电场，总出力占总装机容量35%～80%之间的概率较高，而由于风电机组反调峰特性，海上风电出现强烈反调峰的程度和概率将强于陆上风电，对于系统负荷峰谷差较大的地区，海上风电的接入将加大系统的调峰难度以及局部电网潮流的多样性，增加电网调度难度。此外，海上风电出力的季特性为冬季比夏季高，而系统负荷的季特性一般为夏季高、冬季低，冬季的海上风电消纳难度高于夏季，因此冬季如何消纳海上风电是一大难题。二是与当地电网规划、当地负荷有关。海上风电场是沿海岸线呈带状分散分布，各海上风电场一般以220kV电压等级按就近原则直接接入当地电网。

当相邻多个风电场相对比较集中且规模大于1000MW及以上时，通常需在相应区域配套建设500kV升压站，将该区域电力联合送出。海上风电基地装机规模较大，对当地电网的电源结构影响较大，因此需将海上风电基地纳入电网总体规划，根据海上风电场建设条件和市场消纳能力进行规划、有序开发，同时及时调整其他电源结构布局和规划，当电网规划配套不足、当地电网负荷不足时，都会直接影响海上风电的消纳。因此，需要电网中配套建设一定数量的抽蓄电站。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型的目的是克服海上风电发电间歇性和限电问题，提供了一种基于海上风电抽海水储能协同发电系统。高效存储风力发电装置可解决风电场弃风问题，可参与地区电网调频、调峰、电网需求响应等功能，平滑风电出力。通过储能电站的建设，将有效改善风电出力波动性，优化当地电网系统结构，提高电网的可靠性、稳定性和技术先进性，大大提高电网的核心竞争力。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：海上风电与海水储能协同发电系统，它包括风力发电机，所述风力发电机通过海缆路由与用于泵水和发电的水泵水轮机相连，所述水泵水轮机设置在抽蓄水腔体的内部，所述抽蓄水腔体设置在海水内部，所述抽蓄水腔体的外壁上安装有主进水管，所述主进水管与设置在抽蓄水腔体内部的引水管相连，所述引水管与水泵水轮机相连。

所述风力发电的杆塔固定安装在海底的岩石安装基础上。

所述抽蓄水腔体采用球形钢混腔体；所述水泵水轮机采用抽水蓄能发电机组。

所述风力发电机通过输电线与变压器相连，所述变压器与市电电网相连。

所述引水管上安装有主控阀门。

所述抽蓄水腔体通过支撑锚固系统锚固在深海沟中。

本实用新型有如下有益效果：

通过采用本实用新型的海上风电与抽海水储能协同发电系统在海上风电限电时将多余的电量用于驱动水泵水轮机抽出抽蓄水腔体内的海水；在需要发电时打开主控阀门海水灌入抽蓄水腔体驱动水泵水轮机发电；水泵水轮机可以根据风电场的容量负荷配置，最终实现海上风电调峰错峰稳定并网。

附图说明