[实用新型]一种高空风力发电场系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电设备，特别涉及一种高空风力发电场系统设备。

背景技术

能源危机和环境保护要求采用清洁的再生能源，风力发电得到世界各国的重视。现有的风力发电设备一般都是利用高度在百米左右的低空风能。这一高度区域的风功率密度一般都在百瓦/平方米级别范围内，风力资源有限。据有关报道资料，在高度1000米以上，特别是在6000米到12000米的高空，风功率密度可高达10千瓦/平方米以上。利用这一区域的风力资源，应成为风电技术领域的迫切任务，以满足全世界人类对清洁的再生能源的需求。但是目前尚无现实的技术方案及应用实践去利用这一超高风功率密度区域的风力资源。为利用这一超高风功率密度区域的风力资源，本实用新型提供高空风力发电场系统设备，以期满足全世界人类对清洁的再生能源的需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种高空风力发电场系统，实现大功率大型风力发电场，提高风力发电的效率。

为达到上述目的，本实用新型提供的高空风力发电场系统，其特征在于，包括：

一电场基础结构，是由一内部环形结构梁和一外部环形结构梁通过辐条连接成的整体刚性结构；

一浮升气球，设置在所述内部环形结构梁内；

多套单机风电机组，均布设置在所述外部环形结构梁上；

一风电设备升降装置，连接所述电场基础结构，对所述电场基础结构进行升降控制；

一输变电装置，连接所述风电机组，将所述风电机组提供的电能输送到地面。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，所述多套单机风电机组在所述外部环形结构梁上采用上下对称均布设置。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，所述浮升气球的上下端部分别设置有与该浮升气球相吻合的球冠壳，所述上、下球冠壳的周缘均布设置的多条浮升气球固定绳，该些固定绳的另一端固定连接在所述外部环形结构梁上，通过所述球冠壳及浮升球固定绳固定所述浮升气球在所述外部环形结构梁上。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，所述浮升气球采用分仓结构，该浮升气球的外层由高强度有机绳索编织的网罩，所述网罩内是高强度织物套，所述织物套内设置多个密封弹性气球。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，所述风电设备升降装置包括：

多根吊挂绳，其一端均布设置在所述外部环形结构梁的周缘；

一系留升降绳，其一端卷绕连接设置于地面的升降卷扬设备，另一端固定连接所述吊挂绳；

一升降卷扬设备，设置于对应高空风力发电设备的地面，用于通过所述系留升降绳控制高空风力发电设备的升降。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，还包括一高空风电设备定位装置，用于和所述风电设备升降装置协同运行，将高空风电设备固定在既定的垂直中心线上；该高空风电设备定位装置包括：

多个定位卷扬设备，以所述升降卷扬设备为中心，均布设置于升降卷扬设备周边的地面上；

多根系留纤绳，每根系留纤绳的一端固定连接在所述外部环形结构梁上，另一端卷绕连接地面上相应的定位卷扬设备。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，还包括一地面支架平台，用于空中风电设备的安装、维修及规避飓风。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，所述单机风电机组，包括：

一桶形外壳；

一依次连接的收缩导流进气管、直线导流进气管、扩散导流排气管构成的内部薄壳结构；

所述桶形外壳和所述内部薄壳结构通过悬吊辐条结构连接成轻体的整体结构；

一涡轮式风力发电设备，设置于所述直线导流进气管内。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，所述单机风电机组还包括：

一尾翼，通过一尾翼支架固定在所述桶形外壳上；

一回转装置，安装在一连接上、下两个对称布置的单机风电机组的垂直连接梁的端部，并连接所述单机风电机组。

上述高空风力发电场系统，其特征在于，所述涡轮式风力发电设备进一步包括依次安装在涡轮轴上的涡轮、液力耦合器、发电机，其中所述涡轮上固定装有多个涡轮叶片，所述液力耦合器连接所述涡轮和发电机；所述发电机连接所述液力耦合器和输变电设备。