一种风光一体机电气系统接线结构的制作方法

1.本实用新型涉及风力和光伏发电技术领域，具体地，涉及一种风光一体机电气系统接线结构。


背景技术：

2.在利用风能和太阳能进行发电的项目上，采用风光同场电站的模式可以更有效的利用土地，同时，风力发电和光伏发电具备一定的互补特性，可以结合两种发电形式为电站提供更稳定的输出功率，提高升压站设备利用率，提高系统的稳定性和可靠性。
3.风力发电机单元根据输出功率的不同，风机塔筒高度由70-100米不等，随着技术的进步，风机塔筒的高度可能进一步升高，目前主流塔筒面积约1000平方米左右，按照现有柔性光伏组件技术，风机塔筒可安装光伏装机约100kw。
4.如何在不改变风电场主要接线结构情况下，既可使风力发电机组输出风机的电能，又能利用塔筒安装光伏组件后输出光伏电能，都是应该研究。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种风光一体机电气系统接线结构。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种风光一体机电气系统接线结构结构，包括塔筒光伏发电单元、风力发电单元、箱式变压器、35kv配电装置和升压站；
7.所述箱式变压器包括低压断路器qf1、低压断路器qf2、交流母线ⅰ、光伏辅助变压器和变压器本体，所述35kv配电装置包括进线断路器qf3、交流母线ⅱ和出线断路器qf4，所述升压站包括主变压器和出线断路器qf5；
8.所述塔筒光伏发电单元与低压断路器qf2的进线端相连，低压断路器qf2的出线端与光伏辅助变压器的输入侧连接，光伏辅助变压器的输出侧与交流母线ⅰ相连；
9.所述风力发电单元与低压断路器qf1的进线端相连，低压断路器qf1的出线端与交流母线ⅰ相连；
10.所述交流母线ⅰ将电能汇集后通过铜排接至变压器本体的低压侧；
11.所述变压器本体的高压侧与进线断路器qf3的进线端连接，进线断路器qf3与交流母线ⅱ连接；
12.所述交流母线ⅱ将电能汇集后通过出线断路器qf4与主变压器的低压侧相连；
13.所述主变压器的高压侧通过出线断路器qf5将电能送至电网。
14.优选的，所述塔筒光伏发电单元包括风机塔筒和组串式立逆变器，所述风机塔筒将太阳能转换为直流电能，直流电能通过组串式逆变器转换成与电网频率相同的交流电。
15.优选的，所述风机塔筒的表面设有一层柔性光伏组件。
16.优选的，所述风力发电单元包括风机和风力电能转换设备，所述风力电能转换设备用于将风机发出的直流电转换为与电网频率相同的交流电。
17.优选的，所述光伏辅助变压器和变压器本体均设置为双绕组结构。
18.优选的，所述光伏辅助变压器和变压器本体均设置为油浸式结构或干式结构。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
20.(1)本实用新型所提供的风光一体机电气系统接线结构结构，在不改变风电场主要接线结构的情况下，充分的考虑了风力发电和光伏发电的特点，从风光同场电站的系统结构本身来合理利用系统中的每个设备，并通过设置断路器起到保护以及通过设置交流母线将电能进行汇集输送，从而使风光同场电站的两种发电形式的电能在35kv以下系统进行连接并能够有效保护。
21.(2)本实用新型通过在风机塔筒表面安装柔性光伏组件，从而提升风光一体机电气系统的整体效率，同时提高单位面积内的装机容量。
22.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
23.构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
24.图1是本实用新型实施例中一种风光一体机电气系统接线结构的示意图。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点等能够更加明确易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本实用新型附图均采用简化的形式且均使用非精确比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施；本实用新型中所提及的若干，并非限于附图实例中具体数量；本实用新型中所提及的
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前
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中
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后
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左
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右
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上
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下
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顶部
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底部
’‘
中部’等指示的方位或位置关系，均基于本实用新型附图所示的方位或位置关系，而不指示或暗示所指的装置或零部件必须具有特定的方位，亦不能理解为对本实用新型的限制。
26.本实施例:
27.参见图1所示，一种风光一体机电气系统接线结构，包括塔筒光伏发电单元、风力发电单元、箱式变压器、35kv配电装置和升压站；
28.所述箱式变压器包括低压断路器qf1、低压断路器qf2、交流母线ⅰ、光伏辅助变压器和变压器本体，所述35kv配电装置包括进线断路器qf3、交流母线ⅱ和出线断路器qf4，所述升压站包括主变压器和出线断路器qf5；
29.所述塔筒光伏发电单元包括风机塔筒和组串式立逆变器，所述风机塔筒将太阳能转换为直流电能，直流电能通过组串式逆变器转换成与电网频率相同的交流电；并通过交流电缆与低压断路qf2的进线端连接，低压断路qf2的出线端与交流母线ⅰ相连，交流母线ⅰ将电能汇集后通过铜排接至变压器本体的低压侧第一绕组上；
30.所述风力发电单元包括风机和风力电能转换设备，风力电能转换设备将风机发出的直流电转换为与电网频率相同的交流电，并通过交流电缆与低压断路器qf1进线端连接，
低压断路qf1的出线端与交流母线ⅰ相连，交流母线ⅰ将电能汇集后通过铜排接至变压器本体的低压侧第二绕组上；
31.变压器本体的高压侧通过高压电缆与35kv配电装置的进线断路器qf3的进线端连接，且多个进线断路器qf3通过交流母线ⅱ连接并将由交流母线ⅱ汇集的电能通过出线断路器qf4送至主变压器的低压侧；
32.主变压器的高压侧通过出线断路器qf5将电能送至电网。
33.优选的，所述风机塔筒的表面设有一层柔性光伏组件。
34.优选的，所述箱式变压器中变压器为双绕组结构，形式可以是油浸式也可以为干式。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种风光一体机电气系统接线结构，其特征在于：包括塔筒光伏发电单元、风力发电单元、箱式变压器、35kv配电装置和升压站；所述箱式变压器包括低压断路器qf1、低压断路器qf2、交流母线ⅰ、光伏辅助变压器和变压器本体，所述35kv配电装置包括进线断路器qf3、交流母线ⅱ和出线断路器qf4，所述升压站包括主变压器和出线断路器qf5；所述塔筒光伏发电单元与低压断路器qf2的进线端相连，低压断路器qf2的出线端与光伏辅助变压器的输入侧连接，光伏辅助变压器的输出侧与交流母线ⅰ相连；所述风力发电单元与低压断路器qf1的进线端相连，低压断路器qf1的出线端与交流母线ⅰ相连；所述交流母线ⅰ将电能汇集后通过铜排接至变压器本体的低压侧；所述变压器本体的高压侧与进线断路器qf3的进线端连接，进线断路器qf3与交流母线ⅱ连接；所述交流母线ⅱ将电能汇集后通过出线断路器qf4与主变压器的低压侧相连；所述主变压器的高压侧通过出线断路器qf5将电能送至电网。2.根据权利要求1所述的风光一体机电气系统接线结构，其特征在于：所述塔筒光伏发电单元包括风机塔筒和组串式立逆变器，所述风机塔筒将太阳能转换为直流电能，直流电能通过组串式逆变器转换成与电网频率相同的交流电。3.根据权利要求2所述的风光一体机电气系统接线结构，其特征在于：所述风机塔筒的表面设有一层柔性光伏组件。4.根据权利要求1所述的风光一体机电气系统接线结构，其特征在于：所述风力发电单元包括风机和风力电能转换设备，所述风力电能转换设备用于将风机发出的直流电转换为与电网频率相同的交流电。5.根据权利要求1所述的风光一体机电气系统接线结构，其特征在于：所述光伏辅助变压器和变压器本体均设置为双绕组结构。6.根据权利要求5所述的风光一体机电气系统接线结构，其特征在于：所述光伏辅助变压器和变压器本体均设置为油浸式结构或干式结构。

技术总结
本实用新型提供了一种风光一体机电气系统接线结构，包括塔筒光伏发电单元、风力发电单元、箱式变压器、35kV配电装置和升压站；塔筒光伏发电单元与箱式变压器中的低压断路器QF2进线端相连，光伏辅助变压器的输入侧和输出侧分别与低压断路器QF2出线端和交流母线Ⅰ相连；风力发电单元与箱式变压器中的低压断路器QF1进线端相连，交流母线Ⅰ连接低压断路器QF1出线端和箱式变压器中的变压器本体低压侧；变压器本体高压侧与35kV配电装置中的进线断路器QF3进线端连接，进线断路器QF3与交流母线Ⅱ连接；交流母线Ⅱ通过出线断路器QF4与主变压器低压侧相连；主变压器的高压侧通过出线断路器QF5将电能送至电网。将电能送至电网。将电能送至电网。


技术研发人员：刘思佳 肖力元 肖宇 朱振 周波 杨燕 吴望玲
受保护的技术使用者：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2022/2/19