本实用新型涉及风力发电技术领域,特别涉及一种结合储能的风电场后备电源设计系统。
背景技术:
参阅图1所示,为目前储能在风电场中的使用现状,风电场安装储能装置与电网相连,相当于在风电场内建设适当容量的储能电站与风电场联合运行。风能的随机性、间歇性等特征使风力发电受天气及地域的影响较大,通过储能技术对风电进行“削峰填谷”,将有利于电网安全、稳定、经济运行以及电网的供电质量。储能设备容量很大,并与电网相连,有效减少风电并网运行时对电网的冲击和影响。
为了保证机组的安全性,风电机组的多个子系统都设计了后备电源,主要就是电网出现问题时能够供电完成应急措施。子系统配备后备电源增加了机组系统的费用,并且后备电源的容量有限,使用寿命也有限。
因此,为了克服上述问题,如果将大容量的储能设备不仅与电网相连,而且与风电机组的子系统相连,为各子系统充当后备电源,即为本领域技术人员的研究方向所在。
技术实现要素:
本实用新型的主要目的在于提供一种结合储能的风电场后备电源设计系统,其将储能设备引入到机组中,替代机组子系统的后备电源,或者与后备电源同时存在,形成冗余后备电源。
为了达到上述目的,本实用新型提供一种结合储能的风电场后备电源设计系统,包括:储能设备,其中:
所述储能设备与电网相连,用来平抑风电场的功率波动;
所述储能设备与主控系统、变桨系统、偏航系统及辅助系统相连,用于对所述主控系统、所述变桨系统、所述偏航系统及所述辅助系统进行后备供电。
较佳的实施方式中,所述储能设备为以下一种或者几种的组合:铅酸电池、镉镍电池,氢镍电池、锂电池、钠硫电池、液流电池。
较佳的实施方式中,所述储能设备包括超级电容,所述超级电容用于进行充电和放电。
较佳的实施方式中,所述主控系统、所述变桨系统、所述偏航系统及所述辅助系统分别连接后备电源,用于完成应急措施。
本实用新型通过储能装置协调风力发电输出功率,不仅有效减少风电并网时对电网的冲击和影响,并且作为后备电源为风机子系统供电,既满足了机组紧急情况下应急的需求,又节省了成本。
附图说明
图1为目前储能的风电场后备电源现状;
图2位本实用新型的一种结合储能的风电场后备电源设计系统的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图2所示,为本实用新型一种结合储能的风电场后备电源设计系统的示意图,本实用新型的结合储能的风电场后备电源设计系统包括储能设备1,储能设备1与电网2相连,用来平抑风电场的功率波动,有效减少风电并网运行时对电网的冲击和影响。
储能设备1还与机组相连,即与主控系统31、变桨系统32、偏航系统33及辅助系统34相连,为主控系统31、变桨系统32、偏航系统33及辅助系统34进行后备供电,保证机组的安全。
储能设备1可以是如下中的一种或者几种组合在一起,如铅酸电池、镉镍电池,氢镍电池、锂电池、钠硫电池、液流电池、包括超级电容等,其能量可以随时进行双向流动(充电和放电)。
为了保证机组的安全性,机组的多个子系统(主控系统31、变桨系统32、偏航系统33及辅助系统34)都设计了后备电源4,主要是电网出现问题时完成应急措施,主控系统31的后备电源4保证主控PLC能够监控机组的状态,并且保证与中控室通讯正常;变桨系统32的后备电源4保证叶片能够正常顺桨;偏航系统33的后备电源4保证能够正常偏航;辅助设备34的后备电源4为检修维护提供方便。
考虑到储能设备1容量大的特点,将其设计成机组各子系统的后备电源。如果原有的子系统后备电源依旧保留的话,相当于其具备两套后备电源,可以提高机组的安全性。
机组使用了大型储能设备后,它不仅可以实现与电网2的能量交互,也可以为机组子系统供电,达到后备电源的作用,这样就能够替代原有的子系统后备电源,达到节省成本的效果。并且由于储能设备1容量很大,可以长期做子系统后备电源。
本实用新型通过储能装置协调风力发电输出功率,不仅有效减少风电并网时对电网的冲击和影响,并且作为后备电源为风机子系统供电,既满足了机组紧急情况下应急的需求,又节省了成本。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。