[发明专利]一种深远海上风电场电能传输系统

说明书

本发明公开一种深远海上风电场电能传输系统，包括发电装置、转运装置、接收装置；发电装置包括依次电性连接的风电发电机组、AC/DC换流站、海上蓄电池站；转运装置包括电动船、自动化工厂；接收装置包括位于孤岛或陆地上的陆上蓄电池站、与陆上蓄电池站电性连接的转换发电机构。本发明建设海上蓄电池站，通过电动船运输位于集装箱内的移动蓄电池组来代替原有的变电站、海底电缆的输电方式，大大减少海上风力发电场的投资成本，从而有效地减少海上风力发电场的发电成本。

技术领域

本发明涉及深远海上风电场电能传输技术领域，特别是涉及一种深远海上风电场电能传输系统。

背景技术

随着社会和经济的发展，近年来能源枯竭、环境污染问题日益严峻，而新能源发电具有无污染、可持续等特点，其应用前景极为广阔，风力发电是新能源发电技术中最成熟和最具大规模开发条件的发电方式之一。随着风力发电技术的发展及应用，风电场的规模日趋大型化，大容量远距离的海上风电是未来风电发展的趋势。虽然风力发电具有清洁、环境效益好、装机规模灵活、技术相对成熟等优点，但是除了建设深远海上风力发电机组，还必须建设海上变电站和铺设海底电缆，一次投资巨大、建设和铺设难度大、运维成本高等导致海上风力发电成本始终居高不下。

近年来，电化学储能技术发展迅速，电池储能技术的成熟度及技术经济性不断得到提升，变电站储能项目得到大力建设和发展。现已研制出500kW级船用燃料电池系统，据专家预计，2025年氢燃料电池系统改造船数量和新建氢燃料电池船舶数量分别约400艘和200艘，电动船只的发展也是大势所趋。

在海上风力发电场输电方面上，很多专利都是通过改变海底电缆的铺设方式或改造换流站输电系统来降低电缆铺设成本，提高输电系统安全性，保证电力传输的稳定性。例如，中国专利公开号CN106848983A，名称为“一种多功能海洋输电系统”，通过将电缆架设于海底建设的若干根支撑柱来替换原有的海底电缆铺设方式，在支撑柱上设有浮子，浮子与电缆相连接，通过气缸可控制浮子上下移动达到悬浮电缆的功能；中国专利号CN110266034A，名称为“一种海上风电直流输电系统”，通过建设基于二极管整流器的海上换流站、高压直流输电线路、基于全控型器件的岸上换流站以及独立电源装置来达到降低损耗、提高效率及降低成本的目的。上述两篇专利皆是基于现有海缆输电方式的基础上进行改造，虽然能够有效降低成本，但对于未来深远海风力发电场来讲，一次成本仍然投资巨大。

发明内容

本发明的目的是提供一种深远海上风电场电能传输系统，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种深远海上风电场电能传输系统，包括发电装置、转运装置、接收装置；

所述发电装置包括依次电性连接的风电发电机组、AC/DC换流站、海上蓄电池站；

所述转运装置包括电动船、自动化工厂；

所述接收装置包括位于孤岛或陆地上的陆上蓄电池站、与所述陆上蓄电池站电性连接的转换发电机构。

优选的，所述海上蓄电池站包括位于所述自动化工厂内的若干集装箱、用于给所述电动船充电的若干固定蓄电池组，所述移动蓄电池组和所述固定蓄电池组均通过所述AC/DC换流站与所述风电发电机组电性连接。

优选的，所述集装箱内放置有多个移动蓄电池组，所述集装箱顶端外壁固接有充电凸起，所述充电凸起与所述移动蓄电池组电性连接；所述集装箱底端边部固接有悬浮永磁铁，所述集装箱底端中部固接有若干呈“十”排布的推进永磁铁，任意一条直线上的若干所述推进永磁铁呈Halbach阵列排布，所述集装箱一相对侧壁底部对称固接有固定永磁铁。

优选的，所述自动化工厂包括厂房，所述厂房内安装有用于转运所述集装箱的转运机构和用于给所述移动蓄电池充电的充电机构，所述转运机构包括沿所述集装箱运动方向依次设置的若干转运工位，所述转运工位包括入口工位、中间工位、拐角工位和出口工位。