[实用新型]一种分布式风电储能快速响应系统

说明书

本实用新型提供了一种分布式风电储能快速响应系统，包括超级电容器、风力发电机组、并网逆变器、负载电网、变频功率传感器和比较器，所述超级电容器与所述风力发电组件并联在直流母线上，所述并网逆变器的一个输入端连接于所述直流母线，另一个输入端连接于所述比较器的输出端，所述比较器的输入端连接于所述变频功率传感器的输出端，所述变频功率传感器的输入端连接于所述负载电网的输出端，所述负载电网的输入端连接于所述并网逆变器的输出端。本实用新型结构简单，能够快速根据负载电网的电源频率及电压瞬时变化调整发电系统输出功率，可以孤网独立运行，也可以多个互联组网运行。

技术领域

本实用新型属于风力发电领域，具体而言，涉及一种分布式风电储能快速响应系统。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源，主要方式是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。分布式风力发电特指采用风力发电机作为分布式电源，将风能转换为电能的分布式发电系统，发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电模式。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。其中，发电单元相连接的负载电网的电源频率会根据不同时间段产生变化，现有的风力发电系统设置的逆变器根据输入的电能转换输出不同电压等级的电能，不能快速根据负载电网的电源频率调整输出功率。

实用新型内容

本实用新型提出了一种新的分布式风电储能快速响应系统，要解决的技术问题是现有风力发电系统不能快速根据负载电网的电源频率调整发电系统输出功率的问题。

有鉴于此，本实用新型提出了一种新的分布式风电储能快速响应系统，包括超级电容器、风力发电机组、并网逆变器、负载电网、变频功率传感器和比较器，所述超级电容器与所述风力发电组件并联在直流母线上，所述并网逆变器的一个输入端连接于所述直流母线，另一个输入端连接于所述比较器的输出端，所述比较器的输入端连接于所述变频功率传感器的输出端，所述变频功率传感器的输入端连接于所述负载电网的输出端，所述负载电网的输入端连接于所述并网逆变器的输出端。

在该技术方案中，超级电容器与风力发电机组并联在直流母线上，使得风力发电机组输出的电力可以接入超级电容器作为缓存和储能，其中，超级电容器具有高充放电速率、高功率密度和高寿命，能够有效提高风力发电系统的效率和可利用率；并网逆变器的一个输入端，即电源输入端连接于直流母线，另一个输入端，即指令输入端连接于比较器的输出端，并网逆变器的输出端连接于负载电网的输入端，而负载电网连接于变频功率传感器的输入端，变频功率传感器的输出端连接于比较器的输入端，使得变频功率传感器能够作为取样电网对负载电网进行取样，并进行检测，实现实时检测负载电网电源频率及电压瞬时变化的目的，然后将检测到的负载电网的电源频率和电压信号输送至比较器，比较器将接收到的信号与预先设定的阈值进行比较，从而发送信号至并网逆变器，便于保证并网逆变器能够快速根据负载电网侧的电源频率调整输出功率，实现一次调频和二次调频的功能，便于稳定负载电网。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述变频功率传感器上设置有滤波器。

在该技术方案中，变频功率传感器上的滤波器能够有效对选取的取样电网的电信号进行滤除干扰噪音，保证检测到的取样电网的电信号的准确性。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述比较器、所述变频功率传感器和所述滤波器组成快速调频单元。

在该技术方案中，滤波器对变频功率传感器从负载电网中采取的电信号进行滤波除燥操作后，将检测到的负载电网的电源频率传输至比较器，能够将该电源频率与比较器中预先设置的阈值进行比较，实时生成调频参数，以便并网逆变器根据该调频参数调整输出功率，达到快速调频的目的。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述并网逆变器内设置有控制器，所述控制器的输入端连接于所述比较器的输出端，所述超级电容器和所述风力发电组件分别组成储能单元和发电单元。