[发明专利]一种风力发电并网储能系统

说明书

一种风力发电并网储能系统属于新能源技术领域，尤其涉及一种风力发电并网储能系统。本发明提供一种利用效率高、占地面积小的风力发电并网储能系统。本发明包括发电单元；所述发电单元包括风道、风机、控制模块、直流发电装置和交流发电装置；所述风道的延伸方向连接有集风口，所述集风口为漏斗状，所述集风口的进风处的截面积大于所述风道相应的截面积；所述直流发电装置与所述交流发电装置同轴地设置，所述直流发电装置发出的直流电中至少一部分直流电转换为交流电并输送至电网，所述交流发电装置发出的三相交流电经机侧整流器转换为直流电，经过直流母排流入网侧逆变器和变压器输送至电网。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种风力发电并网储能系统。

背景技术

风力发电是把风的动能转为电能。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。在低风速发电领域，通常采用永磁发电机来将风机的机械能转换为电能，但受到材料、技术和成本等因素的限制，永磁发电机的转速通常不低于75转/分(rpm)，而且转速越低，发电机的体积和每千瓦成本越大双馈式风力发电系统包括用于加速的大型齿轮箱，一台双馈发电机和30%左右容量的变频器。双馈式风力发电系统是目前主流的风力发电系统型式，技术比较成熟，可维护性强，市场认可率高。随着人们对风力发电发展要求，风电系统单机容量越来越大，若采用高速系统，则对齿轮箱的要求过高，因此，超大容量系统采用低速系统方案可行性更高，而双馈式电机在低速时效率偏低，不适宜低速系统。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种利用效率高、占地面积小的风力发电并网储能系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括发电单元；所述发电单元包括风道、风机、控制模块、直流发电装置和交流发电装置；所述风道的延伸方向连接有集风口，所述集风口为漏斗状，所述集风口的进风处的截面积大于所述风道相应的截面积。

所述直流发电装置与所述交流发电装置同轴地设置，所述直流发电装置发

出的直流电中至少一部分直流电转换为交流电并输送至电网，所述交流发电装置发出的三相交流电经机侧整流器转换为直流电，经过直流母排流入网侧逆变器和变压器输送至电网。

所述直流发电装置发出的直流电中至少一部分直流电经过直流调压装置调压后输送至所述直流母排。

所述风机前后相邻地卧式放置于转动式承载设备上，并且带动发电机切割磁力线从而产生电能。

所述直流发电装置包括N套转子绕组，N＝k+1，k为大于或等于1的自然数，所述N套转子绕组中的一套绕组为所述交流发电机励磁装置提供励磁电流，其它各套绕组输出的直流电经所述直流调压装置调压后输送至所述直流母排。

作为一种优选方案，本发明所述发电单元还包括设备间，所述直流发电装置和交流发电装置位于所述设备间内，所述设备间与风道相邻，设备间的长度方向平行于所述风道的长度方向。

作为另一种优选方案，本发明所述直流调压装置包括电力电子升压装置，所述电力电子升压装置包括控制输送至所述直流母排的直流电压值的boost电路。

另外，本发明所述控制模块根据风力发电系统周围的风力信息拟定调整策略或者从外部接收所述调整策略并驱动所述电机动作，使得所述转动式承载设备水平转动从而实现对所述风机的位置的调整。

本发明有益效果。

本发明实现了低高度、低风速条件下的风力发电，大大拓展了风力发电的选址范围，可以最大限度地拉近发电与用电环节，并可与其他新能源发电方案有机结合，在额定风速下共同向电网输出稳定的交流电能，且在电网瞬态波动时对发电环节有良好的调节能力；在低风速时机组可以仅由直流发电设备馈电，因此机组可以在更宽的风速范围内运行，风能的利用效率高；风道用于收集风能，令发电设备将风能转化为电能，其结构紧凑、相对于现有的塔式发电装置，占地面积小。