3利用风力机组3产生的电能驱动卷扬机142工作，卷扬机142通过绳索13牵引储能车12沿斜坡轨道11上行；在需要将重力势能转换为电能时，储能车12沿斜坡轨道11下行，并通过绳索13牵引卷扬机142主轴转动，卷扬机142带动发电机141进行发电。
[0028]图3为本实用新型提供的一种风电储能、输出系统的实施例中切换单元的示意图。如图所示，切换单元2包括:电力处理模块21，连接至各风力机组3，用于将与其连接的风力机组3的电能进行处理、汇集；电力分配模块22，连接至电力处理模块21和各储能单元，用于将经过电力处理模块21处理后的电能分配给进行储能的储能单元I ;控制模块23，连接至各储能单元1、外部电力网络和电力分配模块22，用于根据当前电力网络的需求进行分析计算，根据该需求控制部分储能模块I输出，控制剩余储能模块I储能，同时控制电力分配模块22的电力分配策略。
[0029]上述各储能单元I都可以在切换单元2的控制下独立地完成储能或输出的功能；切换单元2根据当前电力网络的需求控制部分储能单元I输出，并控制剩余储能单元I储能；当某一储能单元I的储能车12到达所述斜坡轨道11底部时，切换单元2控制该储能单元I由输出模式切换至储能模式，并选取当前储能最多的另外某一储能单元I由储能模式切换为输出模式。本实用新型可以保证任意时刻都有相同数量的储能单元I在进行输出，而通过控制进行电力输出的储能单元I中储能车12的下行速度，就可以调整其发电的功率，进而保证整体的恒功率输出。
[0030]本实用新型提供的一种风电储能、输出系统的控制方法包括以下步骤:
[0031]SI，切换单元2获取当前电力网络的电力需求。
[0032]S2，若当前电力网络的电力需求较大，则切换单元2控制较多的储能单元I输出，并控制剩余储能单元I储能。
[0033]S3，若当前电力网络的电力需求较小，则切换单元2控制较少的储能单元I输出，并控制剩余储能单元I储能。
[0034]在步骤S2与S3中，切换单元2对进行储能的各储能单元I的电力输出进行分配，其电力分配策略包括:对当前储存重力势能较少的储能单元I分配较高的电力输出，对当前储存重力势能较多的储能单元I分配较低的电力输出。这样一来可以平均各储能单元I的储能，在电力负荷较低时，可以使得各储能单元I具有相近的储能进度，便于统一管控。
[0035]在步骤S2或S3中，当某一储能单元I的储能车12到达所述斜坡轨道11底部时，切换单元2控制该储能单元I由输出模式切换至储能模式，并选取当前储能最多的另外某一储能单元I由储能模式切换为输出模式；其具体步骤包括:
[0036]S21，当某一储能单元I的储能车12即将到达斜坡轨道11底部时，切换单元2控制当前正在进行储能且储能最多的另一储能单元I的电动机143停止运行，并将其卷扬机142通过其传动装置144切换至与其发电机141连接。
[0037]S22，切换单元2控制前一储能单元I的储能车匀12减速，经过第一时间，将其完全停止。
[0038]在开始执行步骤22的同时，执行步骤23，
[0039]S23，切换单元2控制后一储能单元I的储能车12勾加速，经过第一时间，该储能车12达到最大速度，该储能单元I的发电功率达到额定值。
[0040]S24，切换单元2控制前一储能单元I的卷扬机142通过其传动装置144切换至与其电动机143连接，并控制该储能单元I进行储能。
[0041]上述步骤还包括:当某一正在进行储能的储能单元I的储能车12到达其斜坡轨道11的顶部时，即其储能即将到达满值时，切换单元2对该储能单元I的储能车12进行制动，保持其所在位置，停止对该储能单元I的电力输入，使其进入待机状态。
[0042]经过以上步骤，可以保证当某一储能单元I的储能车12即将到达斜坡轨道11底部时，将其逐渐停止并同时逐渐启用另一储能单元I进行输出，保证二者总输出功率的恒定，进而保证总体输出的平稳，以满足恒功率输出的要求。若在某一储能单元I的储能车12即将到达斜坡轨道11底部时，存在储能完毕处于待机状态的储能单元1，则优先启用该储能单元I进行输出。其中第一时间仅用于时间标度，可以根据实际情况进行具体调整。
[0043]综上可见，本实用新型提供的一种风电储能、输出装置通过设置储能单元1，实现了对风电的存储和恒功率输出；在用电负荷较低时可以将风能储存，以备用电负荷较高时进行输出；同时在进行电力输出时，通过控制储能车12的速度，以及对各储能单元I的交替使用，保证任何时间的发电功率相同，同时可以继续对风能进行储存，延长了本装置恒功率输出的时间，解决了风电输出具有随机性、间歇性的问题。
[0044]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种风电储能、输出系统，其特征在于，包括储能单元、切换单元和风力机组；所述储能单元通过所述切换单元连接至所述风力机组，所述储能单元还连接至外部电力网络； 所述储能单元包括储能车、斜坡轨道、绳索和电能转换模块；所述储能车设置于所述斜坡轨道上并通过所述绳索连接至所述电能转换模块；所述电能转换模块通过所述切换单元连接至所述风力机组； 当所述风力机组产生的电能大于电力网络所需电能时，所述电能转换模块消耗所述风力机组的剩余电能牵引所述储能车沿所述斜坡轨道上行，储存电能，当所述风力机组产生的电能小于电力网络所需电能时，所述电能转换模块控制所述储能车沿所述斜坡轨道下行，输出电能；所述切换单元用于控制所述储能单元在储能模式与输出模式之间转换。
2.根据权利要求1所述的一种风电储能、输出系统，其特征在于，所述电能转换模块包括发电机、电动机、传动装置和卷扬机；所述发电机和电动机通过所述传动装置连接于所述卷扬机，所述卷扬机上设置有所述绳索，所述电动机通过所述切换单元连接至所述风力机组，所述发电机连接至外部电力网络； 在将电能转换为重力势能时，所述电动机利用所述风力机组产生的电能驱动所述卷扬机，所述卷扬机通过所述绳索牵引所述储能车沿所述斜坡轨道上行；在将重力势能转换为电能时，所述储能车沿所述斜坡轨道下行并通过所述绳索牵引所述卷扬机，所述卷扬机带动所述发电机进行发电。
3.根据权利要求1所述的一种风电储能、输出系统，其特征在于，每个所述储能单元都可以在所述切换单元的控制下独立地完成储能或输出的功能；所述切换单元根据当前电力网络的需求控制部分储能单元输出，并控制剩余储能单元储能；当某一储能单元的所述储能车到达所述斜坡轨道底部时，所述切换单元控制该储能单元由输出模式切换至储能模式，并选取当前储能最多的另外某一储能单元由储能模式切换为输出模式。
4.根据权利要求1所述的一种风电储能、输出系统，其特征在于，所述切换单元包括: 电力处理模块，连接至各风力机组，用于将与其连接的风力机组的电能进行处理、汇集; 电力分配模块，连接至所述电力处理模块和各储能单元，用于将经过所述电力处理模块处理后的电能分配给进行储能的储能单元； 控制模块，连接至各所述储能单元、外部电力网络和所述电力分配模块，用于分析当前电力网络的需求，根据该需求控制部分储能模块输出，控制剩余储能模块储能，同时控制所述电力分配模块的电力分配策略。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风电储能、输出系统，包括储能单元、切换单元和风力机组；所述储能单元通过所述切换单元连接至所述风力机组，所述储能单元还连接至外部电力网络；所述储能单元包括储能车、斜坡轨道、绳索和电能转换模块；所述储能车设置于所述斜坡轨道上并通过所述绳索连接至所述电能转换模块；所述电能转换模块通过所述切换单元连接至所述风力机组；本实用新型提供的风电储能、输出系统可以对风能进行储存并在需要时恒功率输出，解决了风电输出具有随机性、间歇性的问题。
【IPC分类】F03D9-02
【公开号】CN204458217
【申请号】CN201420858620
【发明人】王雨蓬, 杨朔, 张伟, 李伟, 王俊峰, 李秋林, 王鹏飞, 张彦雨, 梅兆军
【申请人】北京宏孚瑞达科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月30日