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一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):10806537閱讀:322來(lái)源:國(guó)知局
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng),以單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為單元,在單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配置臺(tái)風(fēng)期間用于風(fēng)機(jī)偏航控制的備用電源,并通過(guò)風(fēng)機(jī)之間的光纖實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)備用電源的啟停控制;所述備用電源主要由發(fā)電機(jī)、UPS和蓄電池組成,該發(fā)電機(jī)和蓄電池分別與UPS連接;所述發(fā)電機(jī)為電力供給設(shè)備,安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒外部,采用集裝箱安裝方式,其位置與箱變同側(cè);所述UPS和蓄電池安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒內(nèi)部,起穩(wěn)壓作用,同時(shí)該蓄電池能夠保障在發(fā)電機(jī)停機(jī)狀態(tài)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仍能持續(xù)供電一段時(shí)間。本實(shí)用新型可確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在臺(tái)風(fēng)期間外電網(wǎng)斷電的情況下,能有效的給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)供電。
【專利說(shuō)明】
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)電行業(yè)領(lǐng)域,尤其是指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)規(guī)范要求,在沒(méi)有備用電源的情況下,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)應(yīng)考慮臺(tái)風(fēng)過(guò)程中電網(wǎng)掉電而引起的惡劣設(shè)計(jì)工況,由此對(duì)風(fēng)機(jī)載荷設(shè)計(jì)要求提出限制,增加風(fēng)機(jī)設(shè)備成本的同時(shí),也使一些大容量低風(fēng)速型風(fēng)電機(jī)組因達(dá)不到載荷設(shè)計(jì)要求,不能在臺(tái)風(fēng)覆蓋區(qū)域投運(yùn)建設(shè)。造成臺(tái)風(fēng)區(qū)域風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能可利用率低下、發(fā)電效率不高和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性下降等影響。而如果有備用的電源系統(tǒng),在臺(tái)風(fēng)期間外電網(wǎng)斷電情況下能夠保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)正常供電運(yùn)行,則在載荷計(jì)算時(shí)只需要考慮一定的偏航誤差,通過(guò)仿真結(jié)果來(lái)看,在一定的偏航誤差范圍內(nèi),可以有效地降低葉片和塔筒的設(shè)計(jì)載荷,提高風(fēng)機(jī)的綜合可靠性。
[0003]目前市場(chǎng)上臺(tái)風(fēng)覆蓋區(qū)域的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,大多都沒(méi)有設(shè)計(jì)備用電源系統(tǒng),或備用電源系統(tǒng)不是以臺(tái)風(fēng)期間風(fēng)機(jī)偏航為目的,不足以驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航動(dòng)作。也有部分風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)配置了備用電源系統(tǒng),專門(mén)用于臺(tái)風(fēng)期間風(fēng)力發(fā)電機(jī)組執(zhí)行偏航動(dòng)作。這種備用電源方案是采用變電站集中電源供給方式,即在變電站配置備用電源、升壓變壓器、電阻、電容及無(wú)功補(bǔ)償裝置等設(shè)備,形成完整的供電系統(tǒng)。在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前斷開(kāi)電網(wǎng)連接,切換備用電源系統(tǒng)至風(fēng)電機(jī)組線路,啟動(dòng)后備電源,實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的供電。其結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示。但這種在變電站集中提供電源,供整場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組偏航動(dòng)作的方式存在以下問(wèn)題:
[0004]1、需要結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)具體參數(shù)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),同時(shí)還要考慮輸電線路、激磁涌流、無(wú)功補(bǔ)償和黑啟動(dòng)等問(wèn)題,設(shè)計(jì)復(fù)雜。
[0005]2、不同的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)其參數(shù)和工況的變化所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)不一致,備用電源系統(tǒng)不能通用,每一個(gè)不同的項(xiàng)目都需要重新仿真計(jì)算設(shè)計(jì),硬件設(shè)備需要變動(dòng),成本費(fèi)用也會(huì)發(fā)生變動(dòng),給市場(chǎng)運(yùn)作及項(xiàng)目投標(biāo)建設(shè)帶來(lái)不便。
[0006]3、集中式備用電源設(shè)備,需要通過(guò)升壓變壓器與電網(wǎng)連接,設(shè)計(jì)到高壓電纜鋪設(shè),施工建設(shè)時(shí)需要斷開(kāi)高壓電源,影響到線路中其它用電設(shè)備。
[0007]4、受供電電源容量影響,通常不能滿足全場(chǎng)同時(shí)執(zhí)行偏航動(dòng)作,需要分組輪流執(zhí)行,導(dǎo)致執(zhí)行偏航動(dòng)作的時(shí)間長(zhǎng),效率低,風(fēng)險(xiǎn)大。
[0008]5、受成本影響,變電站集中式供電備用電源設(shè)備通常只有一套,一旦出現(xiàn)故障失效情況,會(huì)導(dǎo)致全場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組均無(wú)法供電,相對(duì)可靠性較差。
[0009]6、備用電源及配套設(shè)備較多,且體積大,需要占用變電站內(nèi)或變電站附近土地資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng),確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在臺(tái)風(fēng)期間外電網(wǎng)斷電的情況下,能夠有效的給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)供電。
[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng),以單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為單元,在單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配置臺(tái)風(fēng)期間用于風(fēng)機(jī)偏航控制的備用電源,并通過(guò)風(fēng)機(jī)之間的光纖實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)備用電源的啟??刂?所述備用電源主要由發(fā)電機(jī)、UPS和蓄電池組成,該發(fā)電機(jī)和蓄電池分別與UPS連接;所述發(fā)電機(jī)為電力供給設(shè)備,安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒外部,采用集裝箱安裝方式,其位置與箱變同偵h所述UPS和蓄電池安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒內(nèi)部,起穩(wěn)壓作用,同時(shí)該蓄電池能夠保障在發(fā)電機(jī)停機(jī)狀態(tài)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仍能持續(xù)供電一段時(shí)間。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0013]1、現(xiàn)有集中式備用電源系統(tǒng)供電范圍是面對(duì)整場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,設(shè)計(jì)復(fù)雜。本設(shè)計(jì)方案中備用電源是面對(duì)單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,只需要考慮單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組執(zhí)行偏航所需容量,不涉及高壓輸電方面的設(shè)計(jì)和問(wèn)題,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)際設(shè)計(jì)和操作容易。
[0014]2、現(xiàn)有集中式備用電源系統(tǒng),在不同的項(xiàng)目由于其參數(shù)及工況的變動(dòng),均需要重新設(shè)計(jì),沒(méi)有固定方案及報(bào)價(jià)。本設(shè)計(jì)方案只需要針對(duì)具體的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,同一型號(hào)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組其備用電源系統(tǒng)是不變動(dòng)的,可以不考慮風(fēng)電場(chǎng)參數(shù)及工況的影響,不需要重新設(shè)計(jì),具有統(tǒng)一的方案和市場(chǎng)報(bào)價(jià)。
[0015]3、現(xiàn)有集中式備用電源系統(tǒng),涉及到高壓電網(wǎng)施工建設(shè),施工復(fù)雜且施工時(shí)需要斷開(kāi)高壓電源,影響高壓線路中的其它用電設(shè)備。本設(shè)計(jì)方案施工建設(shè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組側(cè)進(jìn)行,電壓等級(jí)低,不涉及高壓輸電線路施工和斷電問(wèn)題。
[0016]4、現(xiàn)有集中式備用電源系統(tǒng)受成本限制,供電容量通常不能滿足全場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同時(shí)執(zhí)行偏航動(dòng)作,需要分組輪流執(zhí)行,偏航動(dòng)作執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng),效率低,風(fēng)險(xiǎn)大。本設(shè)計(jì)方案是具體針對(duì)每一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組,風(fēng)電機(jī)組之間的偏航不互相影響,滿足全場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同時(shí)偏航的要求,偏航執(zhí)行效率高,降低了因偏航不及時(shí)所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0017]5、現(xiàn)有系統(tǒng)受成本影響,備用電源設(shè)備通常只有一套,一旦出現(xiàn)故障失效情況,會(huì)導(dǎo)致全場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組均無(wú)法供電,相對(duì)可靠性較差。本設(shè)計(jì)方案每一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組都配置有備用電源,單臺(tái)備用電源系統(tǒng)失效,不影響其它機(jī)組繼續(xù)偏航,分散了故障風(fēng)險(xiǎn),相對(duì)可靠性尚O
[0018]6、現(xiàn)有系統(tǒng)備用電源配套設(shè)備較多且體積大,需要占用變電站內(nèi)或變電站附近土地資源。本設(shè)計(jì)方案中配套UPS及蓄電池可以放置在風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)部,不需要占用多余土地資源。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為【背景技術(shù)】中變電站集中電源供給方式的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0021]圖3為【背景技術(shù)】中變電站集中電源供給方式的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]如圖1所示,本實(shí)施例所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng),以單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為單元,在單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配置臺(tái)風(fēng)期間用于風(fēng)機(jī)偏航控制的備用電源,并通過(guò)風(fēng)機(jī)之間的光纖實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)備用電源的啟??刂疲凰鰝溆秒娫粗饕砂l(fā)電機(jī)(GEN)、UPS和蓄電池(BAT)組成,該發(fā)電機(jī)和蓄電池分別與UPS連接;所述發(fā)電機(jī)為電力供給設(shè)備,安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒外部,采用集裝箱安裝方式,其位置與箱變同側(cè);所述UPS和蓄電池安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒內(nèi)部,起穩(wěn)壓作用,同時(shí)蓄電池可以保障在發(fā)電機(jī)停機(jī)狀態(tài)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仍能持續(xù)供電一段時(shí)間。
[0024]當(dāng)收到關(guān)于臺(tái)風(fēng)到來(lái)信息或高壓電網(wǎng)提前斷電預(yù)警時(shí),切換風(fēng)力發(fā)電機(jī)組供電模式為備用電源模式。通過(guò)變電站監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī),遠(yuǎn)程啟動(dòng)發(fā)電機(jī)并切換風(fēng)機(jī)控制回路至備用電源供電。
[0025]風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)自身配置有供電電池,能夠保證機(jī)組在外電網(wǎng)斷電后風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)持續(xù)供電,供電持續(xù)時(shí)間足夠啟動(dòng)備用的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)啟停方式接入風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng),由風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)控制。風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)再通過(guò)光纖與變電站監(jiān)控系統(tǒng)連接,操作人員可以在變電站監(jiān)控系統(tǒng)控制界面遠(yuǎn)程執(zhí)行操作。變電站監(jiān)控系統(tǒng)是由變電站內(nèi)備用電池提供電源。
[0026]以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例,并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍,故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化,均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)后備電源系統(tǒng),其特征在于:以單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為單元,在單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配置臺(tái)風(fēng)期間用于風(fēng)機(jī)偏航控制的備用電源,并通過(guò)風(fēng)機(jī)之間的光纖實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)備用電源的啟??刂?所述備用電源主要由發(fā)電機(jī)、UPS和蓄電池組成,該發(fā)電機(jī)和蓄電池分別與UPS連接;所述發(fā)電機(jī)為電力供給設(shè)備,安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒外部,采用集裝箱安裝方式,其位置與箱變同側(cè);所述UPS和蓄電池安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒內(nèi)部,起穩(wěn)壓作用,同時(shí)該蓄電池能夠保障在發(fā)電機(jī)停機(jī)狀態(tài)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仍能持續(xù)供電一段時(shí)間。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK205489783SQ201620032286
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日
【發(fā)明人】趙旭, 郭濤
【申請(qǐng)人】廣東明陽(yáng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
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