[发明专利]孤网风电海水淡化集成系统及方法

摘要

本发明提供一种孤网风电海水淡化集成系统，包括动力系统、控制集成系统及海水淡化系统，所述动力系统通过所述控制集成系统的优化调度给所述海水淡化装置供电，所述控制集成系统用于控制所述动力系统；所述动力系统，其包括风电机组、至少一组储能系统、柴油发电机；所述控制集成系统用于控制所述动力系统；所述海水淡化系统包括海水淡化装置；所述风机组、储能系统、发电机及海水淡化装置并联入所述微电网上。本发明解决了传统海水淡化产业的高耗能问题，并解决了现有采用风电能源的海水淡化装置需要大量使用蓄电池、电能损耗高、维护困难、成本高的技术难题。

主权项

一种孤网风电海水淡化集成系统，其特征在于：该集成系统包括动力系统、与所述动力系统相连的控制集成系统及与所述动力系统相连的至少一套海水淡化系统，所述动力系统通过所述控制集成系统的优化调度给所述海水淡化系统供电，所述动力系统，其包括风电机组、至少一组储能系统、柴油发电机，所述风电机组和/或储能系统和/或柴油发电机通过微电网为所述海水淡化系统供电；所述控制集成系统用于控制所述动力系统及海水淡化系统；所述海水淡化系统包括海水淡化装置，所述风电机组、储能系统、柴油发电机及海水淡化装置并联入所述微电网上；所述风电机组包括至少一台永磁直驱风力发电机组及与所述永磁直驱风力发电机组相连接的全功率变流器；所述储能系统包括储能双向变流器及与所述储能双向变流器相连接的蓄电池；所述柴油发电机为一组；所述海水淡化装置包括若干支独立反渗透膜组件，所述独立反渗透膜组件由所述动力系统进行供电；由所述储能双向变流器或柴油发电机建立交流380V主电源，所述交流380V主电源升压至10KV，建立母线电压为10KV的微电网，永磁直驱风力发电机组经所述全功率变流器并入所述10KV的微电网，所述10KV的微电网经降压变压器给所述海水淡化装置供电；所述集成系统包括：(一)风储运行模式：当所述控制集成系统预测到风功率大于单套海水淡化装置用电功率，并且所述储能系统正常，所述集成系统工作在风储运行模式，所述储能双向变流器建立交流380V主电源，所述交流380V主电源升压至10KV，建立母线电压为10KV的微电网，所述永磁直驱风力发电机组经所述全功率变流器并入所述10KV的微电网，所述10KV的微电网经降压给至少一套海水淡化装置供电；(二)风柴储运行模式：当所述控制集成系统预测到风功率小于或等于单套海水淡化装置用电功率，并且储能系统正常，所述集成系统工作在风柴储运行模式，由所述柴油发电机建立交流380V主电源，所述交流380V主电源升压至10KV，建立母线电压为10KV的微电网，所述永磁直驱风力发电机组经全功率变流器并入所述10KV的微电网，所述储能双向变流器经升压变压器并入所述10KV的微电网，所述10KV的微电网经降压变压器给一套所述海水淡化装置供电；(三)风柴互补运行模式：当储能系统故障，所述集成系统工作在风柴互补运行模式，由所述柴油发电机建立交流380V主电源，所述交流380V主电源升压至10KV，建立母线电压为10KV的微电网，所述永磁直驱风力发电机组经所述全功率变流器并入所述10KV的微电网，所述10KV的微电网经降压给一套海水淡化装置供电；其中，每支独立反渗透膜组件包括一级反渗透系统和二级反渗透系统，若干支反渗透膜组件的一级反渗透系统之间并联连接、二级反渗透系统之间并联连接，并且，所述一级反渗透系统和二级反渗透系统采用超滤水箱、一级淡水箱和二级淡水箱以母管制方式连接，所述独立反渗透膜组件的负载电路相互并联再与所述动力系统进行连接；所述一级反渗透系统包括一级反渗透提升泵、保安过滤器、一级反渗透高压泵、一级反渗透膜组件及能量回收装置；其中，所述二级反渗透系统包括二级反渗透高压泵和二级反渗透膜组件，所述一级反渗透提升泵与所述超滤水箱相连接，所述一级反渗透膜组件通过所述一级淡水箱与所述二级反渗透高压泵相连，所述二级反渗透膜组件与所述二级淡水箱相连接；并且其中，在对独立反渗透膜组件进行投切控制之前，优先采用变频器控制实现用电功率的连续调节，只有在预测到的风功率值达到设定值后才进行投切操作。