直流风力发电机组以及直流风电系统的制作方法

1.本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种直流风力发电机组以及直流风电系统。


背景技术：

2.能源是人类赖以生存和发展的物质基础，是促进社会经济可持续发展的关键基石。随着人类社会经济的快速发展，人类社会对能源的需求与日俱增，能源短缺问题日益突出。与此同时，归因于目前的能源消费结构特征(大多数为化石能源)，过多的化石能源消费已开始产生严峻的环境污染等生态问题，雾霾、温室效应等诸多问题正影响着人类的正常生活或发展。
3.在此情况下，为了解决能源短缺、环境污染等问题，风能等清洁、可再生、绿色能源开始受到大力重视，并得到了快速发展。其中，风力发电作为风能最为成熟的应用方式，已得到广泛应用，并开始快速发展。
4.目前，大多数的风电开发利用场景均为陆地风电场，通常陆地风电场一般都采用交流汇集、交流升压、交流并网的方式，系统拓扑图如图1所示。
5.从图1所示可知，对于陆地风电场而言，风力发电机组1通过变流器2进行换流，将发电机输出的变频交流点转换成50hz恒频交流点，并通过升压单元变压器3汇入集电线路，n个集电线路通过风电场升压变电站4进一步升压后并入电网。这里，n的数量取决于风电场额定容量，一般而言，每一条馈线的额定容量小于30mw。从图1所示可知，整个系统为交流发电系统，即，交流风力发电机组、交流集电、交流升压、交流并网。
6.目前针对全直流风电场的设计方案仅是停留在学术研究阶段或者处在关键装备的试制阶段，还没有实际工程案例。
7.此外，现有的大规模或者深远海全直流串联拓扑型海上风场设计方案均需配置海上换流器站(或者海上平台)，导致系统成本过高，无法从系统角度实现一体化设计。


技术实现要素：

8.本发明的示例性实施例的目的在于提供一种直流风力发电机组以及直流风电系统，以克服上述至少一种缺陷。
9.在一个总体方面，提供一种直流风力发电机组，所述直流风力发电机组包括：发电机，输出第一交流电压，第一整流器，对发电机输出的第一交流电压进行整流得到第一直流电压，逆变器，对第一整流器输出的第一直流电压进行逆变得到第二交流电压，升压变压器，对逆变器输出的第二交流电压进行升压，第二整流器，对升压后的第二交流电压进行整流得到第二直流电压，储能装置，并联到第一整流器的直流侧，对第一整流器输出的第一直流电压进行转换得到第三直流电压。
10.可选地，所述储能装置可包括转换模块，其中，所述转换模块的直流电压正向输入端与第一整流器的直流电压正向输出端连接，所述转换模块的直流电压负向输入端与第一
整流器的直流电压负向输出端连接，所述转换模块的直流电压正向输出端和直流电压负向输出端输出第三直流电压。
11.可选地，所述转换模块的数量为至少两个，其中，每个转换模块的直流电压正向输入端均与第一整流器的直流电压正向输出端连接，每个转换模块的直流电压负向输入端均与第一整流器的直流电压负向输出端连接，第n个转换模块的直流电压正向输出端与第(n-1)个转换模块的直流电压负向输出端连接，第1个转换模块的直流电压正向输出端与最后一个转换模块的直流电压负向输出端输出第三直流电压。
12.可选地，所述转换模块可包括第一功率组件、第二功率组件、第三功率组件、第四功率组件、第一电容器和单相变压器，其中，第一功率组件的一端连接到第一整流器的直流电压正向输出端，第一功率组件的另一端连接到第二功率组件的一端，第二功率组件的另一端连接到第一整流器的直流电压负向输出端，第三功率组件的一端连接到第一电容器的一端，第三功率组件的另一端连接到第四功率组件的一端，第四功率组件的另一端连接到第一电容器的另一端，单相变压器的一次侧绕组的第一接线端连接到第一功率组件的所述另一端，单相变压器的一次侧绕组的第二接线端连接到第二功率组件的所述另一端，单相变压器的二次侧绕组的第一接线端连接到第三功率组件的所述另一端，单相变压器的二次侧绕组的第二接线端连接到第四功率组件的所述另一端，第三功率组件的所述一端作为转换模块的直流电压正向输出端，第四功率组件的所述另一端作为转换模块的直流电压负向输出端。
13.可选地，所述转换模块可还包括第二电容器、第三电容器、第一电感和第二电感，其中，第一电感的一端连接到第一功率组件的所述另一端，第一电感的另一端连接到第二电容器的一端，第二电容器的另一端连接到单相变压器的一次侧绕组的第一接线端，第三电容器的一端连接到单相变压器的二次侧绕组的第一接线端，第三电容器的另一端连接到第二电感的一端，第二电感的另一端连接到第三功率组件的所述另一端。
14.可选地，所述升压变压器可包括隔离型升压变压器，所述单相变压器可包括隔离型单相变压器。
15.可选地，所述直流风力发电机组可还包括设置在第一整流器与逆变器之间的第一开关，和/或，所述直流风力发电机组可还包括旁路开关，所述旁路开关并联到第二整流器的直流侧，和/或，所述直流风力发电机组可还包括第二开关，第二开关串联到第二整流器的直流电压输出端，和/或，第一开关可包括负荷开关，第二开关可包括负荷开关或者断路器。
16.在另一总体方面，提供一种直流风电系统，所述直流风电系统包括多个风机集群，每个风机集群包括多个上述的直流风力发电机组，每个风机集群中的所述多个直流风力发电机组串联连接。
17.可选地，所述多个风机集群并联连接。
18.可选地，所述多个直流风力发电机组中的第1个直流风力发电机组的第二整流器的直流电压正向输出端作为所述直流风电系统的直流电压正向输出端，第n个直流风力发电机组中的第二整流器的直流电压正向输出端与第(n-1)个直流风力发电机组的第二整流器的直流电压负向输出端连接，最后一个直流风力发电机组的第二整流器的直流电压负向输出端作为所述直流风电系统的直流电压负向输出端。
19.可选地，每个直流风力发电机组的储能装置的直流电压正向输出端均连接到正直流母线，每个直流风力发电机组的储能装置的直流电压负向输出端均连接到负直流母线。
20.可选地，所述多个风机集群应用于海上风电场中，其中，所述直流风电系统可还包括设置在陆地上的换流器站和并网变电站，所述多个风机集群输出的直流电压经由换流器站和并网变电站连接电网。
21.基于本发明示例性实施例的直流风力发电机组以及直流风电系统的拓扑方案，可以实现高效输送电能，并有效降低综合成本。
附图说明
22.通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的详细描述，本发明示例性实施例的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚。
23.图1示出现有的风电场典型设计方案主回路拓扑示意图；
24.图2示出根据本发明示例性实施例的直流风力发电机组的拓扑结构示意图；
25.图3示出根据本发明示例性实施例的转换模块的拓扑结构示意图；
26.图4示出根据本发明示例性实施例的包括多个转换模块的储能装置的拓扑结构示意图；
27.图5示出根据本发明示例性实施例的全直流海上风电场的拓扑结构示意图。
具体实施方式
28.现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，一些示例性实施例在附图中示出。
29.在本发明示例性实施例中，引入直流风电场的设计概念，提出一种直流风力发电机组，以解决全交流风电场设计方案中所存在的诸多不足。
30.下面参照图2至图4来阐述本发明示例性实施例的直流风力发电机组的拓扑结构。
31.图2示出根据本发明示例性实施例的直流风力发电机组的拓扑结构示意图。
32.如图2所示，根据本发明示例性实施例的直流风力发电机组作为直流风电场设计方案的关键设备，包括发电机、第一整流器2、逆变器3、升压变压器4、第二整流器5和储能装置6。
33.具体说来，直流风力发电机组的叶片1在风能作用下旋转，用于带动传动机构转动，以实现风能到机械能的转换。传动机构驱动发电机动作，以实现风能到电能的转换。
34.发电机输出第一交流电压。这里，随着风速的变化，发电机的转速也随之变化，因此发电机输出的电压的幅值和频率是变化的，即，发电机输出的是变频变压交流电。
35.第一整流器2对发电机输出的第一交流电压进行整流得到第一直流电压。作为示例，第一整流器2可包括但不限于为可控整流器或者不可控整流器。
36.逆变器3对第一整流器2输出的第一直流电压进行逆变得到第二交流电压。
37.升压变压器4对逆变器3输出的第二交流电压进行升压。
38.这里，如果直流风电场发生故障，则有可能导致系统侧的高电压全部加在低压系统或者设备上，存在很大的安全隐患，影响直流风力发电机组在工程实践中的推广使用。
39.在本发明示例性实施例中针对上述问题，考虑在机组侧低压系统和系统侧高压系
统之间设置一隔离措施。
40.在一优选示例中，可选用隔离型升压变压器，该隔离型升压变压器可包括带电气隔离的升压变压器，使一次侧与二次侧的电气完全绝缘，以实现机组侧低压系统和系统侧高压系统的隔离。
41.第二整流器5对升压后的第二交流电压进行整流得到第二直流电压。作为示例，第二整流器5可包括但不限于为可控整流器或者不可控整流器。
42.基于图2所示的拓扑结构，捕获的电能通过第一整流器2和逆变器3先整流后逆变之后，注入到隔离型升压变压器4得到升压和隔离，然后再通过第二整流器5再次变成中压直流输出。
43.可选地，根据本发明示例性实施例的直流风力发电机组可还包括第一开关7、旁路开关8和第二开关9。
44.具体说来，第一开关7可被设置在第一整流器2与逆变器3之间。
45.通过控制第一开关7的闭合和断开，来实现第一整流器2和逆变器3之间的连通和隔开。作为示例，第一开关7可包括但不限于负荷开关。
46.在一示例中，第一开关7可包括第一子开关和第二子开关，第一子开关的一端连接到第一整流器2的直流电压正向输出端，第一子开关的另一端连接到逆变器3的直流电压正向输入端，第二子开关的一端连接到第一整流器2的直流电压负向输出端，第二子开关的另一端连接到逆变器3的直流电压负向输入端。
47.旁路开关8并联到第二整流器5的直流侧。
48.例如，旁路开关8的一端连接到第二整流器5的直流电压正向输出端，旁路开关8的另一端连接到第二整流器5的直流电压负向输出端。通过控制旁路开关8的闭合和断开，来对故障风力发电机组或者停运风力发电机组进行旁路，即，将故障风力发电机组或者停运风力发电机组从直流风电场中切出。
49.第二开关9串联到第二整流器的直流电压输出端。
50.这里，第二开关9可设置在馈线末端，例如，第二开关9可串联到第二整流器5的直流电压正向输出端和/或直流电压负向输出端。
51.通过控制第二开关9的闭合和断开，来对故障进行隔离或者保护。作为示例，第二开关9可包括但不限于负荷开关或者断路器。
52.储能装置6并联到第一整流器2的直流侧，对第一整流器2输出的第一直流电压进行转换得到第三直流电压。
53.这里，直流风力发电机组可借助于高速通讯网络10来与其他直流风力发电机组或者风电场控制器进行通信，以传输各种控制参数以及运行参数。
54.由于直流风电场拓扑方式的不同，直流风电场可包括并联型直流风电场和串联型直流风电场。在一优选示例中，本发明示例性实施例中所提出的直流风力发电机组可应用于串联型直流风电场，但本发明不限于此，上述直流风力发电机组也可应用于并联型直流风电场。
55.在串联型直流风电场中，通常各个风力发电机组被整流后输出的直流电流相同，因此其直流侧出口电压会随着被捕获的风能的大小(或者随着风力发电机组的输出功率的大小)按比例分配，即，如果在串联连接的多个风力发电机组中的某一个风力发电机组所吸
收的风能上升或者下降，则其直流侧的出口电压也随之上升或者下降，此时为了保证总的直流电压输出稳定，在串联连接中的其他风力发电机组的直流侧输出电压要采取对应地降低或者上升的措施。
56.此外，针对直流侧输出电压的控制还要考虑到风力发电机组设计的通用性和绝缘系统的匹配性问题，即，要做好串联连接的多个风力发电机组输出侧电压的均压控制，保证串联连接的多个风力发电机组输出侧彼此之间的电压偏差范围需要在合理范围之内，以避免导致工作电压超限并损坏绝缘系统。
57.在串联型直流风电场中，串联连接的多个风力发电机组输出侧电压控制的耦合度高，在本发明示例性实施例中，利用并联到第一整流器2的直流侧的储能装置6来解决均压问题。
58.在一示例中，根据本发明示例性实施例的储能装置6可包括转换模块。
59.具体说来，转换模块的直流电压正向输入端与第一整流2器的直流电压正向输出端连接，转换模块的直流电压负向输入端与第一整流器2的直流电压负向输出端连接。转换模块的直流电压正向输出端和直流电压负向输出端输出第三直流电压。
60.下面参照图3来介绍转换模块的具体拓扑结构。
61.图3示出根据本发明示例性实施例的转换模块的拓扑结构示意图。
62.如图3所示，转换模块可为dc/dc转换器(直流/直流转换器)，可包括第一功率组件11、第二功率组件22、第三功率组件33、第四功率组件44、第一电容器c1和单相变压器m。在一优选示例中，单相变压器m可选用隔离型单相变压器。
63.具体说来，第一功率组件11的一端作为转换模块的直流电压正向输入端，连接到第一整流器2的直流电压正向输出端( )，第一功率组件11的另一端连接到第二功率组件22的一端，第二功率组件22的另一端作为转换模块的直流电压负向输入端，连接到第一整流器2的直流电压负向输出端(-)。
64.第三功率组件33的一端连接到第一电容器c1的一端，第三功率组件33的一端可作为转换模块的直流电压正向输出端，第三功率组件33的另一端连接到第四功率组件44的一端，第四功率组件44的另一端连接到第一电容器c1的另一端，第四功率组件44的另一端可作为转换模块的直流电压负向输出端。
65.作为示例，第一功率组件11可包括第一晶体管和第一二极管，第二功率组件11可包括第二晶体管和第二二极管，第三功率组件33可包括第三晶体管和第三二极管，第四功率组件44可包括第四晶体管和第四二极管。
66.例如，第一晶体管的集电极连接到第一整流器2的直流电压正向输出端，第一晶体管的发射极连接到第二晶体管的集电极，第一晶体管的栅极接收控制指令，以控制第一晶体管的导通和截止。第二晶体管的发射极连接到第一整流器2的直流电压负向输出端，第二晶体管的栅极接收控制指令，以控制第二晶体管的导通和截止。
67.第一二极管的阴极连接到第一晶体管的集电极，第一二极管的阳极连接到第一晶体管的发射极，第二二极管的阴极连接到第二晶体管的集电极，第二二极管的阳极连接到第二晶体管的发射极。
68.第三晶体管的集电极连接到第一电容器c1的一端，第三晶体管的发射极连接到第四晶体管的集电极，第三晶体管的栅极接收控制指令，以控制第三晶体管的导通和截止。第
四晶体管的发射极连接到第一电容器c1的另一端，第四晶体管的栅极接收控制指令，以控制第二晶体管的导通和截止。
69.第三二极管的阴极连接到第三晶体管的集电极，第三二极管的阳极连接到第三晶体管的发射极，第四二极管的阴极连接到第四晶体管的集电极，第四二极管的阳极连接到第四晶体管的发射极。
70.此时，第一晶体管的集电极(第一晶体管的一端)作为转换模块的直流电压正向输入端，第二晶体管的发射极(第二晶体管的另一端)作为转换模块的直流电压负向输入端，第三晶体管的集电极(第三晶体管的一端)作为转换模块的直流电压正向输出端，第四晶体管的发射极(第四晶体管的另一端)作为转换模块的直流电压负向输出端。
71.作为示例，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管可包括但不限于igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)。
72.应理解，上述所列举的第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管的类型和连接方式仅为示例，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管也可以为其他类型的晶体管。
73.单相变压器m的一次侧绕组的第一接线端连接到第一功率组件11的另一端，单相变压器m的一次侧绕组的第二接线端连接到第二功率组件22的另一端。
74.单相变压器m的二次侧绕组的第一接线端连接到第三功率组件33的另一端，单相变压器m的二次侧绕组的第二接线端连接到第四功率组件44的另一端。
75.在一优选示例中，转换模块可还包括第二电容器c2、第三电容器c3、第一电感l1和第二电感l2。
76.例如，第一电感l1的一端连接到第一功率组件11的另一端，第一电感l1的另一端连接到第二电容器c2的一端，第二电容器c2的另一端连接到单相变压器m的一次侧绕组的第一接线端。
77.第三电容器c3的一端连接到单相变压器m的二次侧绕组的第一接线端，第三电容器c3的另一端连接到第二电感l2的一端，第二电感l2的另一端连接到第三功率组件33的另一端。
78.在本发明示例性实施例中，储能装置6的机组侧并联到第一整流器2的直流侧，然后通过基于半桥和单相隔离变压器m的换流器输出一定增益的直流电压。针对串联型直流风电场，一直流风力发电机组的储能装置6可以并接到其他直流风力发电机组的储能装置，最终实现串联连接的多个风力发电机组之间的功率平衡，进而实现风力发电机组输出侧的均压控制。
79.从图3所示还可以看出，储能装置6的能量流可以双向流动，这有助于能量的有效均衡控制。应理解，图3所示的转换模块的结构仅为一示例，本发明不限于此，本领域技术人员还可以通过其他方式来构建dc/dc转换模块。
80.在本发明示例性实施例中，储能装置可包括一个或者多个(至少两个)转换模块，通过增加转换模块的数量来提高输出电压。下面参照图4来介绍储能装置包括多个转换模块时的拓扑结构。
81.图4示出根据本发明示例性实施例的包括多个转换模块的储能装置的拓扑结构示意图。
82.在本示例中，以储能装置包括5个转换模块为例来进行介绍的，但本发明不限于此，本领域技术人员可以根据需要来调整转换模块的数量。此外，在本示例中单相变压器的频率为工频，但也可以使用更高的频率，以降低储能装置6的体积和重量，具体数值可视具体工程状况而确定，本发明对此不做限定。
83.如图4所示，每个转换模块的直流电压正向输入端均与第一整流器2的直流电压正向输出端连接，每个转换模块的直流电压负向输入端均与第一整流器2的直流电压负向输出端连接。
84.第n个转换模块的直流电压正向输出端与第(n-1)个转换模块的直流电压负向输出端连接。这里，2≤n≤n，n表示转换模块的数量。首个转换模块的直流电压正向输出端、末尾转换模块的直流电压负向输出端作为储能装置6的直流电压输出端提供第三直流电压输出。
85.下面参照图5来介绍本发明示例性实施例所提出的直流风力发电机组应用于串联型直流风电场的拓扑结构。
86.图5示出根据本发明示例性实施例的全直流海上风电场的拓扑结构示意图。
87.如图5所示，根据本发明示例性实施例的直流风电系统包括多个风机集群，每个风机集群包括多个上述的直流风力发电机组，如1#～n#。
88.在本发明示例性实施例的直流风电系统中，每个风机集群中的多个直流风力发电机组串联连接。在此情况下，一风机集群中的直流风力发电机组输出的第二直流电压可并入串联风力发电机组序列当中。
89.也就是说，将n个上述直流风力发电机组相互串联，以获得性价比最优的直流输电线路2的额定电压。这里，n的大小取决于上述直流风力发电机组的直流侧额定电压和直流输电线路2的额定电压。
90.例如，假设经济性最优的输电系统额定电压为200kvdc，一台直流风力发电机组的直流侧额定电压为20kv，此时，可由10台直流风力发电机组串联来达到200kvdc的直流输电线路2的额定电压。
91.在本发明示例性实施例的直流风电系统中，多个风机集群并联连接，也就是说，直流风电系统中可以包括并联的多个风机集群，以实现更高的传输功率。
92.直流风电系统中的风机集群的数量m可取决于上述直流风力发电机组的直流侧额定电压和额定功率、直流输电线路2的额定电压和整个直流风电场的额定功率。
93.例如，假设经济性最优的输电系统额定电压为200kvdc，直流风力发电机组的直流侧额定电压为20kv、额定功率为10mw，此时，为了实现1100mw功率传输，可由10台风力发电机组串联形成一风电集群，由11个风电集群相互并联。
94.在一优选示例中，针对多个直流风力发电机组串联连接的情况，可仅在在串联的多个直流风力发电机组的首个直流风力发电机组和/或末尾直流风力发电机组设置第二开关，以节约成本。
95.基于本发明示例性实施例的直流风力发电机组以及直流风电系统的全直流风电场设计方案，可以实现以直流方式并网，还可以带来如下诸多好处：直流风电场可以改善功率因数，省去交流电网系统必须配备的无功功率补偿装置，以最高效率输送电能；在直流并网方式下，风电场与电网耦合性较低，交流电网系统和风电场系统内的故障可以彼此解耦；
能够实现有功功率和无功功率的独立控制。
96.在每个风机集群中，多个直流风力发电机组中的第1个直流风力发电机组的第二整流器5的直流电压正向输出端作为直流风电系统的直流电压正向输出端，第n个直流风力发电机组中的第二整流器5的直流电压正向输出端与第(n-1)个直流风力发电机组的第二整流器5的直流电压负向输出端连接，最后一个直流风力发电机组的第二整流器5的直流电压负向输出端作为直流风电系统的直流电压负向输出端。
97.每个直流风力发电机组的储能装置6的直流电压正向输出端均连接到正直流母线，即，将多个直流风力发电机组的储能装置6的直流电压正向输出端连接，每个直流风力发电机组的储能装置6的直流电压负向输出端均连接到负直流母线，即，将多个直流风力发电机组的储能装置6的直流电压负向输出端连接。也就是说，一个风机集群中的多个直流风力发电机组的储能装置为并联连接。
98.在本发明示例性实施例中，每个风机集群包括的多个风力发电机组的内部第一整流器2的直流侧通过储能装置6进行互联，以实现串联连接的各风力发电机组之间的功率平衡，进而实现风力发电机组输出侧的均压控制。
99.每个风机集群包括的多个风力发电机组之间可以借助于高速通讯网络10来进行通信。
100.在一优选示例中，多个风机集群可应用于海上风电场中。
101.在此情况下，直流风电系统可还包括设置在陆地上的换流器站和并网变电站，多个风机集群输出的直流电压经由换流器站和并网变电站连接电网。
102.例如，并联连接的多个风机集群输出的直流电压通过直流输电线路2传输至岸上之后，通过岸上的换流器站3进行逆变，并通过岸上的并网变电站4并入大电网。
103.现有的海上风电场，一般是采用多台风力发电机组的并联方案，多台风力发电机组的并联后的输出电压经由海上升压平台(或者海上换流平台)进行汇总。由于海上升压平台和海上换流平台承载了整个风电场的输出功率，导致平台基础很大，而且配置海上换流器站(或者上海平台)，也会导致直流风电系统的成本过高。
104.本发明示例性实施例提供的针对深远海海上直流风电系统，通过针对直流风电发电机组的改进，省去了海上交流升压平台和海上换流平台，大大降低了深远海海上风电场系统的总投资，为业主等各个参与方带来巨大的经济价值，也为电力系统提供了电网兼容性更好的全直流风电场，有效提高电力系统稳定裕度。
105.应理解，上述多个风机集群除应用于海上风电场中之外，也可以应用于陆上风电场，本领域技术人员可以需求来选择直流风力发电机组以及多个风机集群的应用环境。
106.本发明示例性实施例的直流风力发电机组以及直流风电系统，通过多个直流风力发电机组串联的风电场设置形式，解决了串联型直流风电场的功率不均衡和电压不均衡的问题。
107.此外，根据本发明示例性实施例的直流风力发电机组以及直流风电系统，从风力发电机组的角度出发，通过提供一种全新的拓扑方案，来解决串联型风力发电机组出口侧的直流均压问题(或者风力发电机组输出功率均衡控制问题)，同时还可以解决高压系统和低压系统的隔离问题，具备工程可实现性。
108.此外，基于本发明示例性实施例的直流风力发电机组以及直流风电系统，针对深
远海海上风电场系统解决方案，可以有效提高风力发电机组直流侧电压，并通过串并联拓扑结构，不仅能够获得更好的系统侧电压，而且能有效控制每一个风机集群中的风力发电机组的台数，最终省去成本昂贵、体积和尺寸巨大的海上平台。也就是说，提供了一种全新的深远海无平台串联型全直流海上风电一体化系统设计方案，大幅降低了海上风电场系统总成本。
109.尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。