[实用新型]燃气三联供与风光储互补发电的耦合供能系统

说明书

一种燃气三联供与风光储互补发电的耦合供能系统，用于为建筑提供冷、热负荷以及电负荷，包括：燃气三联供子系统包括燃气发电机组、发电机控制模块以及余热直燃机组；分布式光伏发电子系统包括光伏组件和光伏逆变器，风力发电子系统包括顺次电连接的风力发电机组、整流器、直流汇流箱、电压钳位蓄电池以及风电逆变器；蓄电池蓄能子系统包括蓄电池组、蓄能变流器以及蓄能控制模块；蓄能控制模块用于控制耦合供能系统的运行模式，以及设置燃气三联供子系统、分布式光伏发电系统、风力发电子系统以及蓄电池蓄能子系统的供能输出模式。本实用新型有效保证了冷、热负荷以及电负荷供应稳定性，同时也提高供了系统的可靠性和安全性。

技术领域

本实用新型涉及微网供电领域，具体涉及一种燃气三联供与风光储互补发电的耦合供能系统。

背景技术

燃气三联供系统是一种由燃气发电机(或内燃机)、余热锅炉、余热冷温水机组组成的分布式供能系统。与简单的直接燃烧方式相比，燃气三联供系统先利用燃气轮机或燃气内燃机驱动发电机发电，再利用发电后的余热为建筑物供热，或作为空调制冷的动力为建筑物供冷，可以实现一次能源的阶梯利用，提高燃料的利用价值。

目前，常规的燃气三联供系统中，燃气发电机一般采用直接与市电并网运行或孤网独立运行两种系统方式。当系统采用并网运行方式时，燃气发电机可以保持PQ(即，恒功率)输出模式，在满足建筑供热或供冷负荷的同时，为三联供系统本身以及所在建筑提供电力供应，超出建筑所需的发电量部分还可以返送至市电电网，即“自发自用、余电上网”。

但是，常规的燃气三联供系统当采用孤网运行方式时，由于缺少储能环节，燃气发电机必须运行在V/f(即，恒压恒频)输出模式，才能保证整个离网系统的稳定。而在实际应用中可以发现，当燃气三联供系统的供热或供冷负荷需求较低时(如办公写字楼的夜间)，其供电负荷也无法达到发电机V/f输出模式所允许的最低连续运行负荷，导致燃气发电机无法正常投入运行，亦或者燃气发电机投入运行后无法快速响应供电负荷的瞬间波动，从而导致电力系统必须切回至市电供电模式，如果此时市电发生故障，燃气发电机则无法起到备用电源的作用。因此，常规燃气三联供系统在孤网运行时，特别是过渡季节，会遇到频繁起机、系统短时间停电等问题，系统操作难度较大，发电机效率及供电安全性较低。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决常规的燃气三联供系统在孤网运行时，燃气发电机无法在微电网负荷低位运行时正常启动，以及无法完全独立地响应微电网负荷瞬间波动的技术问题。

本实用新型提供了一种燃气三联供与风光储互补发电的耦合供能系统，用于为建筑提供冷、热负荷以及电负荷，其包括：

燃气三联供子系统，包括燃气发电机组、发电机控制模块以及余热直燃机组；所述燃气发电机组与所述余热直燃机组对应设置为所述建筑提供冷、热负荷以及电负荷，所述发电机控制模块用于控制所述燃气发电机组的发电调节以及供能输出模式；

分布式光伏发电子系统，包括光伏组件和光伏逆变器，所述光伏组件安装于所述建筑的向阳位置，所述光伏逆变器电连接所述光伏组件，用以将所述光伏组件产生的直流电转换成交流电并为所述建筑提供电负荷，以及控制所述分布式光伏发电子系统的供能输出模式；

风力发电子系统，包括顺次电连接的风力发电机组、整流器、直流汇流箱、电压钳位蓄电池以及风电逆变器；所述风力发电机组产生的交流电经所述整流器转换成稳定的直流电，该直流电经所述直流汇流箱进行汇流后，为所述电压钳位蓄电池进行充电，所述电压钳位蓄电池输出的直流电经所述风电逆变器转换成交流电，并与所述分布式光伏发电子系统并网后为所述建筑提供电负荷；所述风电逆变器还用于控制所述风力发电子系统的供能输出模式；