[实用新型]基于蒸汽储能的风力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备系统，尤其涉及一种基于蒸汽储能的风力发电系统。

背景技术

21世纪以来，我国的风电发展迅速，风电装机容量不断增速，直到2009底我国风电累计吊装容量达到2580万千瓦，仅次于美国，列居世界第二位。2012年6月，我国并网风电高达5258万千瓦，超过美国，成为世界第一风电大国。业内人士认为，我国风电用5年多时间走过了发达国家15年的发展历程，大电网运行风电的能力进入世界领先水平，为我国抢占新能源战略产业发展先机、应对全球气候变化等作出了突出贡献。

与此同时，一些风电发展快的地方及地区风电并网问题日益严重，因电煤告急等原因，华东、华南多个省份出现“电荒”，造成拉闸限电。而在距北京数百公里的内蒙古各大风电场，大量的风力发电机却停止运转。风电场由于限制出力而弃风的现象频频发生。所谓“弃风”，是指在风电发展初期，风机处于正常情况下，由于当地电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等自身特点导致的部分风电场风机暂停的现象。在风电厂的建设与规划中并无充分考虑到此情况。风能的利用不同于其它常规能源，由于它出力的随机性等特点，在风电达到一定程度后，使得电力系统在调度方面很难做到不弃风；另一个原因是风电具有反调峰特性，也使得不得不弃风。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本实用新型一种基于蒸汽储能的风力发电系统。

实用新型内容

本实用新型是针对现有技术中，传统的风力发电系统容易发生“弃风”等缺陷提供一种基于蒸汽储能的风力发电系统。

为实现本实用新型之目的，本实用新型提供一种基于蒸汽储能的风力发电系统，所述基于蒸汽储能的风力发电系统包括：

风力发电机组，所述风力发电机组进一步包括独立设置的风力机；

电热装置，所述电热装置通过所述变压器和设置在所述电线杆上的电导线与所述风力发电机组电连接；

电热蒸汽发生器，所述电热蒸汽发生器进一步包括设置在所述电热蒸汽发生器内的下限水位传感器、上限水位传感器，以及具有压力传感器的压力控制单元，所述电热蒸汽发生器并与所述电热装置电连接，且通过输水管道与所述供水装置接通；

蒸汽储能罐，所述蒸汽储能罐通过所述信号开关与独立设置的所述汽轮机连接，并通过设置控制开关的蒸汽管道与所述电热蒸汽发生器连接；

电网，所述电网分别与所述风力发电机组和所述汽轮机的电力输出端电连接。

可选地，所述风力机通过所述叶片捕获风能，并将所述风能转换为作用在所述发电机转子上的机械能，将吸收的叶片转矩转换为作用在所述发电机转子上的机械转矩。

可选地，当通过所述输水管道进入所述电热蒸汽发生器内的水之液位高于所述下限水位传感器所探测的下限液位时，所述电热装置启动，开始加热。

可选地，当通过所述输水管道进入所述电热蒸汽发生器内的水之液位达到所述上限水位传感器所探测的上限液位时，所述供水装置停止供水。

可选地，当所述压力传感器探测到所述蒸汽压力达到0.4MPa时，所述压力控制单元启动，并断开所述电热装置，以停止加热。

可选地，当所述压力传感器探测到所述蒸汽压力低至0.3MPa时，所述电热装置启动，并继续加热。

可选地，当所述电热发生器内水之液位低于所述下限液位时，所述电热装置停止加热。

可选地，当所述蒸汽压高于0.4MPa时，安全阀开启。

综上所述，本实用新型通过增加了蒸汽储能罐，使得所述风电在电力系统的调度中更加可控，在一定的程度上解决了风的不稳定性与随机性，增加的蒸汽储能很好的解决了风电的反调峰特性，例如当用户或负载处于低负荷的情况下，可以依旧通过风力发电机继续运行使其开始进行制热，通过蒸汽储能灌进行存储。而当负载处于峰值时，则可以通过蒸汽储能灌进行发电。当电网中出现故障时，通过蒸汽发电可以有效的提高并解决风力发电的低电压穿越能力。

附图说明

图1所示为本实用新型基于蒸汽储能的风力发电系统的结构框架图；

图2所示为所述风能利用率系数C_p的函数曲线；

图3所示为风力发电厂的风速曲线图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。