基于微电网技术风电海水淡化系统设计

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1、《自动化技术与应用》2016年第35卷第1期电气传动E1ectricalDrive基于微电网技术的风电海水淡化系统设计★赵云凯(哈电发电设备国家工程研究中心有限公司，黑龙江哈尔滨150040)摘要：我国是一个淡水资源紧缺的国家，特别是在一些沿海地区的偏远岛屿。基于以上问题，本文设计了一套基于微电网技术的风电海水淡化系统。此系统以风力发电机组为主电源；柴油发电机组为备用电源；由双向变流器和电池组构成的储能装置对微电网电能的波动进行平抑，为负载提供稳定的交流电；集装箱式海水淡化装置生产淡水。系统在微电网能量管理系统的调度下运行，无需

2、外部电源，只需风能便可生产淡水。关键词：微电网；海水淡化装置；能量管理系统；储能装置中图分类号：TP277．2文献标识码：B文章编号：1o03—7241(2016)ol一0086—05DesignofWindPowerSeawaterDesalinationSystemBasedonMicroGridTechnologyZHAoYlun-kai(HECNationalEngineeringResearchCenterCo．，Ltd．Harbin150040China)Abstract：Chinaislackoffleshwate

3、rresources，especiallyoi]someremoteislandsincoastalareas．Thispaperdesignsawindpowerseawaterdesalinationsystembasedonmicrogridtechnologytosolveaboveproblem．Thesystemincludes，thewindturbineasthemainpowersupply；thedieselgeneratorasthestandbypowersupply；thestoragedevicein

4、cludingpowerconversionsystemandbatterypack，itcanreducemicrogridpowerfluctuationsandprovidestableACforloads；containerseawaterdesalinationdevicecanproducefreshwater．TheMicrodisoperatedbyenergymanagementsystem．Withoutexternalpowersupply,themicrogridcanproducefreshwatero

5、nlyusingthewindpower．Keywords：microgrid；seawaterdesalinationdevice；energymanagementsystem；storagedevice1引言化为稳定的电能供给海水淡化装置的功能。微电网由分布式发电系统、储能装置、用电负荷和能量管理系统等部分构成n】【；可以有效的利用风能、太2风电海水淡化系统构成阳能等新能源[31[41o本论文所涉及的微电网系统，如图1所示，为采用本文设计了一套包括风力发电机组、柴油发电机组、两台100kW直驱永磁式风力发电机组作为主电源，配

6、储能装置、海水淡化装置的微电网系统】。整套系统可合容量为300kWh的由双向变流器和电池组构成的储能在无外界电源的情况下独立运行，利用海水生产淡水，装置，形成微电网供电系统，向海水淡化装置供电；海满足偏远海岛地区在无外界供电情况下的淡水需求。水淡化装置总耗能达到60kW，整套装置最大日产淡水该微电网系统具有将不稳定的风能通过储能装置转水量达到100吨。柴油发电机组额定功率70KW其他负荷约为8KW。微电网系统由能量管理系统统一管理，实现系统的无人职守运行。基金项目：江苏省科技成果转化专项资金(编号SBA201503038)收稿日

7、期：2015一O7—30m_-％-传动K自动化技术与应用》2016年第35卷第1期ElectricalDrive组的功率给定，风力发电机组并网完成后，启动海水淡化设备。当发生电池电量低于设定最低值时，系统停机。3系统运行结果取微电网风能海水淡化系统，连续运行5小时，采样点间时间间隔为3分钟的数据为分析对象。如图7风速的变化范围为31lm／s；期间由于能量管理系统对风l#，蝣"拈2誊抟"3"I4,1峙．'S3S76,1‘s错对"rl●l鹞l'妻

8、”眦l。5机进行了限功率运行风力发电机的出力在1255kW之图10海水淡化装置用电功率

9、间波动，如图8所示；PCS充／放电功率如图9所示，其中大于零的部分为发电功率，小于零的部分为充电4结束语功率；海水淡化系统用电如图l0所示，其用电功率在本文设计了一套基于微电网技术的风电海水淡化系5560kW之间波动，海水淡化的产水量如图l1所示，统，其中风力发