簡介
許多公共電網未通達的邊遠地區,一般都用
柴油發電機組作為獨立電源,燃料供應和發電成本都很高,有些村落只在傍晚需要照明的時間才保證供電。在風能和太陽能資源比較豐富的地區可以利用風能、太陽能的互補特性,增加風光互補發電系統,少柴油發電機組運行時間,節約油料。按照風光油互補發電系統中連線電源和用電設備的母線結構,可以分為直流母線型和交流母線型兩類。阿里光水油儁互補發電系統採用基於交流母線和直流母線的混合結構。
直流母線型風光油互補發電系統
柴油發電機組作為後備電源補充可再生能源發電的不足。這種系統除了為日常生活供電,還能為一些小型的生產性負載供電,包括農牧機具修配用的小型電動工具、提供居民和牲畜飲用水的水泵等。系統中的控制器按照運行策略優先消納風力發電和太陽能光伏發電,對負荷的供電優先順序進行管理,防止蓄電池過充或過放電,控制柴油發電機組的啟停。當風力發電、太用能光伏發電和蓄電池都滿足不了負荷需求時,柴油發電機組啟動,在為負載供電的同時為蓄電池充電。當風力發電和太陽能光伏發電大於負荷需求時或者蓄電池充滿後,柴油機停止運行。直流母線型風光油互補發電系統在設計時首先要分析負載的用電類型和具體需求,然後分析當地的風能和太陽能資源分布情況。
直流母線型風光油互補發電系統主要設計步驟
1.當地的可再生能源資源分析・初步設計時需要風能和太陽能資源的月平均值。
2.當地的負載分析,調研負載類型、電壓類型和等級、每種負載的功率和日平均使用小時數,獲得系統的總負載和總耗能數據。
3.風力發電機組和光伏陣列的選擇,對風力發電機組最基本的考慮是可靠性和發電量,參照當地風能和太陽能資源狀況確定與系統負載匹配的風力發電機組功率以及光伏陣列功率及其串、並聯配置。
4.蓄電池的選擇,根據系統負載的用電需求和儲能要求(連續無風和陰雨天數)設計蓄電池組的總容量以及串、並聯配置。
5.逆變器的選擇要根據系統中負載類型確定。
6.後備柴油發電機組的選擇,根據系統的總負載和風力發電機組和光伏陣列容量確定柴油發電機組的功率。
交流母線型風光油互補發電系統
風電機組通過交流直流/交流變流器、光伏陣列通過直流/交流逆變器連線到交流母線上,形成風光油互補發電系統。在邊遠地區有些較大的社區,柴油發電機組作為電源,通過交流母線為用戶連續供電。為了節約燃油和減少空氣污染,利用當地豐富的風能和太陽能資源,引人風光互補發電系統。
交流母線型風光油互補發電系統控制的複雜程度,取決於可再生能源發電功率占系統功率的比例,稱為滲透率。低或中等滲透率的系統控制較為簡單,柴油發電機組全時運行,而在高滲透率的交流母線型風光油互補發電系統中,為了獲取最大的節油效果,柴油發電機組的起停和系統協調運行,需要複雜的控制手段。隨著智慧型微電剛的概念受到重,配以智慧型控制調度系統的風光油智慧型微電網示範工程陸續建設。