一種利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)及其電能分配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，包括由間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、本地負(fù)荷組成的微電網(wǎng)子系統(tǒng)，還包括并入所述微電網(wǎng)子系統(tǒng)的潮流能發(fā)電系統(tǒng)、外部電網(wǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明提供了上述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)在多種運(yùn)行狀態(tài)下的電能分配方法。本發(fā)明通過多能互補(bǔ)的電能分配方法，既能保證供電能力較弱的海島或濱海地區(qū)的用電需要，而且還可以在能源富余時對外部電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)給，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，對發(fā)展濱海及海島經(jīng)濟(jì)具有重要意義。本發(fā)明中潮流能發(fā)電設(shè)備依附于已有大橋橋墩進(jìn)行安裝并可以在設(shè)備故障時移出水面以上，可以省去或大幅度減少機(jī)組基礎(chǔ)的成本并利于設(shè)備的維護(hù)和維修。
【專利說明】-種利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)及其電能分配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及潮流能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系 統(tǒng)及其電能分配方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 潮流能發(fā)電是利用潮流的動能發(fā)電的技術(shù)，一般無需筑壩，具有對環(huán)境影響小等 優(yōu)點，近年來受到廣泛的關(guān)注，潮流能發(fā)電技術(shù)發(fā)展很快。
[0003] 目前對邊遠(yuǎn)地區(qū)及孤島條件下供電供能的系統(tǒng)大多為多能互補(bǔ)型的微電網(wǎng)系統(tǒng)， 例如發(fā)明申請（申請?zhí)枺?01310264451. 1，
【公開日】為2013.9. 18)中公開了一種多能互補(bǔ)獨 立發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能發(fā)電單元、風(fēng)能發(fā)電單元、波浪能發(fā)電單元、生物質(zhì)能發(fā)電單元、柴 油發(fā)電機(jī)、電力控制單元、海水淡化設(shè)備和監(jiān)控單元。此發(fā)明僅組合了可能進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng) 設(shè)備，并未對相關(guān)組合的多種工況進(jìn)行說明以及未建立與外部電網(wǎng)的關(guān)聯(lián)和反饋。并且此 發(fā)明中波浪能發(fā)電裝置采用浮力擺板形式，擺板底端鉸接在海底位置，安裝成本高，且不利 于維護(hù)。2012年哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文《典型海島多能互補(bǔ)發(fā)電站負(fù)載分配技術(shù)的 研究》（作者：趙陽）中公開了海島多能互補(bǔ)發(fā)電站負(fù)載分配技術(shù)，僅對單一的微電網(wǎng)系統(tǒng) 多資源工作模式及轉(zhuǎn)換進(jìn)行了描述與說明，同樣對多種極限狀態(tài)下與外部電網(wǎng)的關(guān)聯(lián)和反 饋未涉及。
[0004] 由此可見，上述現(xiàn)有的利用潮流能的多能互補(bǔ)獨立發(fā)電系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)、方法與使用 上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種安裝成本低、利于 維修的且與外部電網(wǎng)進(jìn)行供需配合的新的利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，成為當(dāng)前業(yè) 界極需改進(jìn)的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，使其能夠 保證微電網(wǎng)子系統(tǒng)供電不足時的電力需求，從而克服現(xiàn)有的獨立發(fā)電系統(tǒng)的不足。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，包括由 間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、本地負(fù)荷組成的微電網(wǎng)子系統(tǒng)，還包括并入所述微電網(wǎng)子 系統(tǒng)的潮流能發(fā)電系統(tǒng)、外部電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0007] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述潮流能發(fā)電系統(tǒng)包括潮流能發(fā)電機(jī)組，所述潮流能發(fā)電機(jī)組依 附于大橋橋墩安裝。
[0008] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述潮流能發(fā)電機(jī)組通過主機(jī)架及與主機(jī)架固定連接的發(fā)電機(jī)組懸 臂固定安裝于大橋橋墩周圍，所述主機(jī)架安裝于固定在大橋橋墩上的機(jī)組支架上，所述主 機(jī)架位于水面以下，并能在大橋橋墩上垂直移動。
[0009] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述主機(jī)架和機(jī)組支架之間設(shè)有鎖定裝置和減震裝置。
[0010] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述主機(jī)架圍繞大橋橋墩設(shè)置，與大橋橋墩的外表面相配合，所述主 機(jī)架為分體結(jié)構(gòu)，所述分體結(jié)構(gòu)之間可拆卸連接。
[0011] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和/或光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0012] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)還包括并入復(fù)合電網(wǎng)的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、小水電 系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的一個或多個。
[0013] 此外，本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供一種多能互補(bǔ)的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的電能分 配方法，使其能夠保證本地負(fù)荷的用電需求，從而克服現(xiàn)有的獨立發(fā)電系統(tǒng)的不足。
[0014] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了上述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的電能分配方法，包括如 下幾種狀態(tài)：
[0015] 狀態(tài)1 :當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率Ps為0,間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)輸 出功率pw為〇,儲能系統(tǒng)的充電功率P B。和放電功率PBF均不為〇,即此狀態(tài)下儲能系統(tǒng)的功 率不飽和但與所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的直流母線為斷開狀態(tài)，本地負(fù)荷1\為〇,外部電網(wǎng)反饋給 所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的功率P?為0,此時整個復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)為靜止?fàn)顟B(tài)；
[0016] 狀態(tài)2 :當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率PsS〇,間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)輸 出功率pw為〇,本地負(fù)荷不為〇,儲能系統(tǒng)的放電功率P BF不為〇,且PBF大于時，儲能 系統(tǒng)單獨給本地負(fù)載供電，若PBF達(dá)到最大放電狀態(tài)時，本地負(fù)荷仍需持續(xù)供電，此時外 部電網(wǎng)反饋給所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的功率P?不為0,即由外部電網(wǎng)給本地負(fù)載供電；
[0017] 狀態(tài)3 :當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)和/或間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率記為 ps+pw不為〇,本地負(fù)荷為〇或小于ps+pw，儲能系統(tǒng)可接受充電功率P B。不為〇,此時儲能 系統(tǒng)接受充電直至充電完成即PB。= 0,若此時Ps+Pw仍大于，則所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)供給外 部電網(wǎng)的功率Pe:[為P s+Pw - ;
[0018] 狀態(tài)4:當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)和/或間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率記為 ps+pw不為〇,本地負(fù)荷大于ps+pw，儲能系統(tǒng)可接受放電功率P BF不為〇,此時儲能系統(tǒng)和 發(fā)電系統(tǒng)同時供給本地負(fù)載，直至儲能系統(tǒng)可接受放電功率PBF為0時，若此時本地負(fù)荷 仍大于P s+Pw，此時發(fā)電系統(tǒng)和外部電網(wǎng)同時供給本地負(fù)載，外部電網(wǎng)反饋給所述復(fù)合電網(wǎng) 系統(tǒng)的功率為- Ps - Pw;
[0019] 狀態(tài)5 :當(dāng)前狀態(tài)下，若水流速和/或風(fēng)速超出可發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備的發(fā)電安全 范圍，則超出發(fā)電安全范圍的發(fā)電設(shè)備接入耗能負(fù)荷模式，將耗能負(fù)荷計入本地負(fù)荷1\，此 時根據(jù)情況分別參考上述狀態(tài)1至4 ;
[0020] 所述狀態(tài)1至5中復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的電能分配由設(shè)置在復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)中的復(fù)合電網(wǎng) 控制單元集成控制。
[0021] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)還包括并入復(fù)合電網(wǎng)的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、小水電 系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的一個或多個，所述生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、小水電系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系 統(tǒng)中的一個或多個發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率Ρ κ計入所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)1至5中，由所述 復(fù)合電網(wǎng)控制單元集成控制。
[0022] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲能系統(tǒng)的實際功率低于總功率的20%時，儲能系統(tǒng)停止放電， 此時記P BF = 〇 ;當(dāng)儲能系統(tǒng)的實際功率高于總功率的80%時，儲能系統(tǒng)停止充電，此時記 PBC = 0。
[0023] 采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：
[0024] (1)本發(fā)明采用潮流能發(fā)電的技術(shù)方案，輔助風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、其它能源發(fā) 電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)，與外部電網(wǎng)進(jìn)行供需的協(xié)調(diào)配合，在供電能力較弱的海島或濱海地區(qū)使 用，既能保證局部區(qū)域的用電需要，而且還可以在能源富余時對外部電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)給，取得一 定的經(jīng)濟(jì)效益，對發(fā)展濱海及海島經(jīng)濟(jì)具有重要意義。
[0025] (2)本發(fā)明可以實施在潮流能資源比較豐富的海峽或河道區(qū)域，特別是具有依附 于已有大橋基礎(chǔ)樁的潮流能發(fā)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使潮流能發(fā)電系統(tǒng)的安裝省去基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的費(fèi) 用，減少成本開支，又在該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上安裝相應(yīng)的提升結(jié)構(gòu)，以保證機(jī)組在出現(xiàn)故障時，機(jī) 組可以通過提升設(shè)備升到水面以上，利于潮流能發(fā)電機(jī)組的維護(hù)和維修。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下 結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027] 圖1是本發(fā)明利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)組成示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明中潮流能發(fā)電設(shè)備的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3是圖2中A的細(xì)節(jié)示意圖。

【具體實施方式】
[0030] 根據(jù)附圖1可見，本發(fā)明復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)包括潮流能發(fā)電系統(tǒng)、間歇性能源發(fā)電系 統(tǒng)、其它能源發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、本地負(fù)荷、外部電網(wǎng)系統(tǒng)以及復(fù)合電網(wǎng)控制單元。
[0031] 潮流能是本發(fā)明中應(yīng)用的新型可再生能源，潮流能發(fā)電系統(tǒng)包括潮流能發(fā)電設(shè)備 和與其連接的電流及電壓的轉(zhuǎn)換設(shè)備，此轉(zhuǎn)換設(shè)備與復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的直流母線連接，以保 證潮流能發(fā)電設(shè)備輸送恒定的電能給直流母線，P s表示潮流能發(fā)電設(shè)備輸出的功率。
[0032] 間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)等其他間歇性能源發(fā)電的 系統(tǒng)，但不包括潮流能發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明以風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為代表進(jìn)行表述。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包 括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和與其連接的電流及電壓的轉(zhuǎn)換設(shè)備，此轉(zhuǎn)換設(shè)備與復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的直流 母線連接，以保證風(fēng)力發(fā)電設(shè)備輸送恒定的電能給直流母線，P w表示此子系統(tǒng)輸出的功率。
[0033] 其它能源發(fā)電系統(tǒng)，例如生物質(zhì)發(fā)電、小水電、柴油機(jī)發(fā)電等發(fā)電系統(tǒng)，保證無水、 無風(fēng)條件下，系統(tǒng)的正常啟動。匕表示其它能源發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率。
[0034] 儲能系統(tǒng)主要用來儲存潮流能發(fā)電系統(tǒng)、間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)富余的電能，以及 在風(fēng)、水資源不足時用來供給本地負(fù)荷的電能，儲能系統(tǒng)包括儲能設(shè)備和與其連接的電流 及電壓的轉(zhuǎn)換設(shè)備，此轉(zhuǎn)換設(shè)備與復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的直流母線連接，以保證儲能設(shè)備輸送恒 定的電能給直流母線，以及保證儲能系統(tǒng)在接受充電時得到恒定的電能。表示儲能系統(tǒng) 可接受充電功率，P BF表示儲能系統(tǒng)可接受放電功率。從儲能系統(tǒng)的安全性及可靠性方面考 慮，當(dāng)儲能系統(tǒng)的實際功率低于總功率的20%時，系統(tǒng)停止放電，此時記P BF = 0 ;當(dāng)儲能系 統(tǒng)的實際功率高于總功率的80%時，系統(tǒng)停止充電，此時記PBe = 0 ;即可認(rèn)為儲能系統(tǒng)的工 作范圍為總功率的20% -80%。
[0035] 本地負(fù)荷包括一般的生活用電負(fù)荷和工業(yè)用電負(fù)荷等，此系統(tǒng)還包括變壓器等設(shè) 備，以保證本地負(fù)荷安全使用電能，用表示負(fù)荷總功率。
[0036] 上述潮流能發(fā)電系統(tǒng)、間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)、其它能源發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和本地 負(fù)荷組成微電網(wǎng)子系統(tǒng)。
[0037] 外部電網(wǎng)系統(tǒng)中的外部電網(wǎng)可以為國家電網(wǎng)，也可以為中國南方電網(wǎng)，此系統(tǒng)還 包括連接外部電網(wǎng)與微電網(wǎng)子系統(tǒng)中直流母線的電流及電壓的轉(zhuǎn)換設(shè)備，以保證微電網(wǎng)子 系統(tǒng)或外部電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，Pe：[表不微電網(wǎng)子系統(tǒng)供給外部電網(wǎng)的功率，Ρ(Μ表不外部電 網(wǎng)反饋給微電網(wǎng)子系統(tǒng)的功率。
[0038] 復(fù)合電網(wǎng)控制單元具有功率平衡控制、儲能系統(tǒng)充放電控制、本地負(fù)荷控制、與外 部電網(wǎng)交互的控制以及超速保護(hù)、直流母線電壓保護(hù)的系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行控制等功能。復(fù)合電 網(wǎng)控制單元通過對工作狀態(tài)的分析，根據(jù)水流速或風(fēng)速和本地負(fù)荷的變化，對復(fù)合電網(wǎng)中 的多種電能進(jìn)行相關(guān)的集成控制管理。
[0039] 以下將本發(fā)明中可能出現(xiàn)的狀態(tài)進(jìn)行描述：
[0040] 狀態(tài)1 :當(dāng)前狀態(tài)下，無水資源、無風(fēng)資源（指能夠產(chǎn)生電能的切入水流速或切入 風(fēng)速與切出水流速或切出風(fēng)速之間的資源，下同），潮流能發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率己為〇,風(fēng) 力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率P w為0,儲能系統(tǒng)的充電功率ΡΒ。和放電功率PBF均不為0,即此狀態(tài)下 儲能系統(tǒng)的功率不飽和但與直流母線為斷開狀態(tài)。本地負(fù)荷也為0,此時并沒有外部電 網(wǎng)的功率需求P?，此時整個系統(tǒng)為靜止?fàn)顟B(tài)；
[0041] 狀態(tài)2 :當(dāng)前狀態(tài)下，無水資源、無風(fēng)資源，潮流能發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率己為0,風(fēng) 力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率Pw為0,此時本地負(fù)荷不為0,儲能系統(tǒng)的放電功率P BF不為0,且PBF >匕，則儲能系統(tǒng)單獨給本地負(fù)載供電。若PBF達(dá)到最大放電狀態(tài)時，而且本地負(fù)荷需要 持續(xù)供電，此時外部電網(wǎng)反饋給復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的功率P?不為0,即由外部電網(wǎng)給本地負(fù)載 供電；
[0042] 狀態(tài)3 :當(dāng)前狀態(tài)下，有水資源和（或）風(fēng)資源，潮流能發(fā)電系統(tǒng)和（或）風(fēng)力發(fā) 電系統(tǒng)的輸出功率記為Ps+P w，當(dāng)前無本地負(fù)荷需求或本地負(fù)荷低于發(fā)電系統(tǒng)輸出功 率即Ps+Pw > Pp儲能系統(tǒng)可接受充電功率PB。不為0,此時儲能系統(tǒng)接受充電直至充電完成 即PBC = 0,若此時依然Ps+Pw > Pp則多余的功率Ps+Pw - 輸入到外部電網(wǎng)，記為PH ;
[0043] 狀態(tài)4:當(dāng)前狀態(tài)下，有水資源和（或）風(fēng)資源，潮流能發(fā)電系統(tǒng)和（或）風(fēng)力發(fā) 電系統(tǒng)的輸出功率記為P s+Pw，當(dāng)前本地負(fù)荷需求大于發(fā)電系統(tǒng)輸出功率即Ps+Pw < Py儲 能系統(tǒng)可接受放電功率PBF不為0,而且儲能系統(tǒng)可接受放電功率和發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率短 時間可以滿足本地負(fù)荷，直至儲能系統(tǒng)可接受放電功率P BF為0,若此時依然Ps+Pw < Py 則多余的功率需求一 Ps - Pw只能從外部電網(wǎng)獲得，記為P? ;
[0044] 狀態(tài)5 :當(dāng)前狀態(tài)下，有水資源和（或）風(fēng)資源，但是水流速和（或）風(fēng)速超出可 發(fā)電設(shè)備的發(fā)電安全范圍，則超出可發(fā)電范圍的發(fā)電設(shè)備接入耗能負(fù)荷模式，將耗能負(fù)荷 計入本地負(fù)荷1\，此時根據(jù)情況分別參考上述狀態(tài)1至4 ;
[0045] 狀態(tài)6 :可以將其他能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率匕計入上述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的各種狀 態(tài)，進(jìn)行聯(lián)合控制。
[0046] 本發(fā)明有效利用多種可再生能源，特別將潮流能發(fā)電系統(tǒng)加入復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)形成 一種新式的多能互補(bǔ)型的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，并且有效地優(yōu)化了復(fù)合電網(wǎng)的能源配置結(jié)構(gòu)，不 但可以滿足本地負(fù)荷的同時，還可以將多余的電能輸入到外部電網(wǎng)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
[0047] 本發(fā)明復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)建立在潮流能資源比較豐富的大陸或島嶼地區(qū)，最優(yōu)建立 在已有大橋橋墩的大陸與島嶼、島嶼與島嶼之間，因為本發(fā)明中潮流能發(fā)電系統(tǒng)具有依附 于已有大橋橋墩的潮流能發(fā)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。參照附圖2可見，該潮流能發(fā)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括既 有的大橋橋墩1，在該大橋橋墩1上安裝有潮流能發(fā)電機(jī)組支架2,機(jī)組支架2的安裝根據(jù) 實際工況要求進(jìn)行牢固安裝，機(jī)組支架2的固定位置為海（河）平面以下最佳發(fā)電位置。
[0048] 本發(fā)明中的潮流能發(fā)電系統(tǒng)還包括主機(jī)架3,潮流能發(fā)電機(jī)組4,發(fā)電機(jī)組懸臂5， 提升機(jī)構(gòu)6和維護(hù)工作平臺7。發(fā)電機(jī)組懸臂5與主機(jī)架3固定安裝，潮流能發(fā)電機(jī)組4安 裝于發(fā)電機(jī)組懸臂5上，主機(jī)架3安裝于機(jī)組支架2上。為了主機(jī)架3的穩(wěn)固和便于安裝， 主機(jī)架3圍繞大橋橋墩1設(shè)置，與大橋橋墩1的外表面相配合。主機(jī)架3為分體結(jié)構(gòu)，各分 體結(jié)構(gòu)之間可以采用螺栓或其他可拆卸的結(jié)構(gòu)連接。為了利于潮流能發(fā)電機(jī)組在遇到故障 時的檢修，提升機(jī)構(gòu)6可以采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)將機(jī)組提升至海（河）平面以上，通過維護(hù)工 作平臺7進(jìn)行維護(hù)和維修。作為提升機(jī)構(gòu)6的一實施例，提升機(jī)構(gòu)6包括安裝在主機(jī)架3 上的齒輪、連接該齒輪與提升機(jī)構(gòu)上部支架的齒條以及促使齒輪齒條作相對運(yùn)動的動力設(shè) 備。
[0049] 參照附圖3可見，在潮流能發(fā)電機(jī)組支架2和主機(jī)架3之間設(shè)有鎖定裝置201和 減震裝置202。鎖定裝置201的作用是潮流能發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時保證主機(jī)架3的穩(wěn)固。減震 裝置202的作用：一是減輕潮流能發(fā)電機(jī)組下潛時對大橋橋墩的沖擊，二是減輕潮流能發(fā) 電機(jī)組運(yùn)行時的振動。
[0050] 本發(fā)明依附于既有大橋橋墩的潮流能安裝結(jié)構(gòu)型式，在保證安全的基礎(chǔ)上省去基 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用，減少成本開支，并由于具有提升機(jī)構(gòu)利于潮流能發(fā)電機(jī)組的維護(hù)和維修。
[0051] 本發(fā)明將潮流能發(fā)電技術(shù)接入局部微電網(wǎng)系統(tǒng)，充分利用濱?；蚝u周邊的可再 生能源發(fā)電，可以降低環(huán)境的污染及破壞，保護(hù)濱?；蚝u的環(huán)境；本發(fā)明采用多能互補(bǔ)的 方案，不僅保證濱?；蚝u等供電能力較弱區(qū)域的用電需求；并通過接入大電網(wǎng)，可以保證 在可再生能源不足時的用電需求，還可以將可再生能源富余時的電能補(bǔ)給外部電網(wǎng)，避免 可再生能源富余時不必要的浪費(fèi)，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，對發(fā)展濱海及海島經(jīng)濟(jì)具有重要 意義。
[0052] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本 領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，包括由間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、本地 負(fù)荷組成的微電網(wǎng)子系統(tǒng)，其特征在于，還包括并入所述微電網(wǎng)子系統(tǒng)的潮流能發(fā)電系統(tǒng)、 外部電網(wǎng)系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述潮流能 發(fā)電系統(tǒng)包括潮流能發(fā)電機(jī)組，所述潮流能發(fā)電機(jī)組依附于大橋橋墩安裝。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述潮流能 發(fā)電機(jī)組通過主機(jī)架及與主機(jī)架固定連接的發(fā)電機(jī)組懸臂固定安裝于大橋橋墩周圍，所述 主機(jī)架安裝于固定在大橋橋墩上的機(jī)組支架上，所述主機(jī)架位于水面以下，并能在大橋橋 墩上垂直移動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)架 和機(jī)組支架之間設(shè)有鎖定裝置和減震裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)架 圍繞大橋橋墩設(shè)置，與大橋橋墩的外表面相配合，所述主機(jī)架為分體結(jié)構(gòu)，所述分體結(jié)構(gòu)之 間可拆卸連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述間歇性 能源發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和/或光伏發(fā)電系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用潮流能發(fā)電的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)合電 網(wǎng)系統(tǒng)還包括并入復(fù)合電網(wǎng)的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、小水電系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的一個或 多個。
8. -種根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的電能分配方法，其特征在于， 包括如下幾種狀態(tài)： 狀態(tài)1 :當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率Ps為〇,間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)輸出功 率Pw為〇,儲能系統(tǒng)的充電功率PB。和放電功率PBF均不為〇,即此狀態(tài)下儲能系統(tǒng)的功率不 飽和但與所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的直流母線為斷開狀態(tài)，本地負(fù)荷1\為〇,外部電網(wǎng)反饋給所述 復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的功率P TO為0,此時整個復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)為靜止?fàn)顟B(tài)； 狀態(tài)2 :當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率Ps為0,間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)輸出功 率PWS 0,本地負(fù)荷不為0,儲能系統(tǒng)的放電功率PBF不為0,且PBF大于1\時，儲能系統(tǒng) 單獨給本地負(fù)載供電，若P BF達(dá)到最大放電狀態(tài)時，本地負(fù)荷仍需持續(xù)供電，此時外部電 網(wǎng)反饋給所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的功率P?不為〇,即由外部電網(wǎng)給本地負(fù)載供電； 狀態(tài)3 :當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)和/或間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率記為Ps+Pw 不為0,本地負(fù)荷為0或小于Ps+Pw，儲能系統(tǒng)可接受充電功率PB。不為0,此時儲能系統(tǒng)接 受充電直至充電完成即P BC = 〇,若此時Ps+Pw仍大于，則所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)供給外部電網(wǎng) 的功率pCI為p s+pw - ; 狀態(tài)4:當(dāng)前狀態(tài)下，潮流能發(fā)電系統(tǒng)和/或間歇性能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率記為Ps+Pw 不為0,本地負(fù)荷大于Ps+Pw，儲能系統(tǒng)可接受放電功率PBF不為0,此時儲能系統(tǒng)和發(fā)電 系統(tǒng)同時供給本地負(fù)載，直至儲能系統(tǒng)可接受放電功率P BF為〇時，若此時本地負(fù)荷仍大 于己+Pw，此時發(fā)電系統(tǒng)和外部電網(wǎng)同時供給本地負(fù)載，外部電網(wǎng)反饋給所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng) 的功率P CQ為Pt - ps - pw; 狀態(tài)5 :當(dāng)前狀態(tài)下，若水流速和/或風(fēng)速超出可發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備的發(fā)電安全范 圍，則超出發(fā)電安全范圍的發(fā)電設(shè)備接入耗能負(fù)荷模式，將耗能負(fù)荷計入本地負(fù)荷1\，此時 根據(jù)情況分別參考上述狀態(tài)1至4 ; 所述狀態(tài)1至5中復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的電能分配由設(shè)置在復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)中的復(fù)合電網(wǎng)控制 單元集成控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的電能分配方法，其特征在于，所述復(fù)合電網(wǎng) 系統(tǒng)還包括并入復(fù)合電網(wǎng)的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、小水電系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的一個或多 個，所述生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、小水電系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的一個或多個發(fā)電系統(tǒng)的輸出功 率匕計入所述復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)1至5中，由所述復(fù)合電網(wǎng)控制單元集成控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合電網(wǎng)系統(tǒng)的電能分配方法，其特征在于，所述儲能系統(tǒng) 的實際功率低于總功率的20%時，儲能系統(tǒng)停止放電，此時記P BF = 0 ;當(dāng)儲能系統(tǒng)的實際功 率高于總功率的80%時，儲能系統(tǒng)停止充電，此時記PB。= 0。
【文檔編號】H02J3/38GK104092246SQ201410361514
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】張瑩博, 許偉, 楊建鋒, 李明輝 申請人:國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司