[发明专利]风光互补供电智能泄荷系统

说明书

技术领域

本发明属于供电技术领域，具体涉及一种风光互补供电智能泄荷系统。

背景技术

在现有的风光互补供电系统中，是以新能源为主，市电为补充的一种供电系统；风力机组和太阳能工作时，通过风光控制系统对后备电池进行充电并给负载进行供电，市电转为备用；当风力和太阳能资源不能满足负载需要时，市电通过整流器为负载进行供电。该技术方案存在以下缺陷：在风能丰富的地区在泄荷器泄荷的时候，不能正常给负载进行供电，把能量全部浪费的现象，不能完全利用新能源，设备效率不能完全发挥，造成投资浪费；在风能资源可利用地方，投入成本更大，投资回收周期很长甚至不能完全回收，节能效益不明显，从而严重制约了新能源利用的大面积推广应用。同时系统中的蓄电池组也增加了后期的维护工作量和费用；一旦控制系统发生故障，则负载直接断电，造成系统工作中断。

发明内容

具有逐步减小卸荷功率，确保发电机的输出功率完全供给负载使用，为提高新能源的利用率，最大限度降低投入成本，降低投资回收周期，从而促进新能源利用的大范围推广应用，本发明提供了一种风光互补供电智能泄荷系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该风光互补供电智能泄荷系统，包括太阳能控制器、风力发电控制器、控制器和整流模块，所述太阳能控制器和风力发电控制器连接控制器，并输出连接整流模块，整流模块输出连接直流负载和蓄电池组，其特征在于：所述控制器通过接口部分连接电源监控模块，市电输入连接交流部分，交流部分连接直流部分，直流部分连接开关电源，所述开关电源输出连接所述蓄电池组和直流负载，所述电源监控模块连接开关电源；控制器控制连接泄荷器，所述泄荷器根据不同的泄荷功率为并联的多个。

上述技术方案的工作原理如下：本发明主要针对已具有整流系统和蓄电池组组成的基站供电部分，在保证原供电系统不变的情况下，增加新能源作为补充供电部分，新能源供电系统只增加发电、控制和整流模块部分，不增加储能用蓄电池和对应的蓄电池充电控制部分，同时不对原系统进行任何改动；风光控制器通过对开关电源监控模块的整流模块电压调整指令进行解析后，按照监控模块的指令来控制新能源整流模块的输出电压，但风光系统整流模块的基础电源比开关电源整流模块的基础电压高50-100mv，当监控模块调整开关电源整流模块电压时，同步调整风光控制系统的输出电压，使其始终比原供电系统的电压高出50-100mv，风光系统的整流部分输出直流电作为负载直接接至原供电系统的输出端与开关电源的直输出并联，从而达到优先使用新能源的目的。当开关电源监控单元故障退出工作时，开关电源整流模块与风光系统整流模块都工作在监控单元最初设定的基础电压状态，仍然可以优先利用新能源。

当开关电源交流停电时，开关电源监控单元无整流电压控制信号输出，风光系统工作在自控状态，按预设基准输出电压工作。考虑现有开关电源型号较多，为保证该方法的普及性，风光控制器的通信部分由控制器控制，针对不同的开关电源可写入不同的通信协议，以确保两者的通信控制正常。

风力发电系统在风力太大时，功率可能超过负载的需求，为保证最大化利用能源的思路，本系统采用步进卸荷的方法。风力控制系统同步监控风力发电机输出电流，当风力发电功率超出风机最大功率要求，开始启动卸荷装置，卸荷装置的卸荷功率采用步进增加的方式，首先启动一个较小的卸荷功率，当该卸荷功率加上后还不能满足风力发电机功率保护时，在逐步增加卸荷功率，以保证风力发电机稳定工作；反之，当风力发电功率降低时，应逐步减小卸荷功率，从而提高该方法在基站应用时应急保障的能力和最大化利用新能源的目的。同时，卸荷器工作是否正常直接影响到风光系统的稳定性，为此，风光控制系统应能准确检测卸荷器的状态，当卸荷器出现故障时，风光控制系统应停止输出，确保整个供电系统的正常工作。

系统工作时，当新能源有直流输出时，原供电系统自动降低输出，如果风能系统的输出功率满足原系统负载需求时，原整流器自动停止输出；当风光系统输出功率小于负载需求时，原整流器自动补足剩余部分，当风光系统无输出时，恢复到原有供电方式，二者互为热备份。

本发明与普通风能补充供电系统相比，主要由以下几个优点：

1、简化了系统结构，降低了系统投资，缩短了投资回收周期，便于大面积推广；

2、提高了风能和太阳能的利用率；

3、系统使用不改动原供电系统，二者互为热备份，进一步提高了供电系统可靠性；

4、风能直流输出作为负载接入开关电源系统，进一步提高了开关电源的休眠功能，从而提高了开关电源的效率；