[发明专利]一种海上风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种具有较大发电容量的海上风力发电机组。

背景技术

随着社会能源问题、气候问题、环境问题的日益突出，可再生资源的利用日益受到重视。风力发电具有资源丰富、环境效益好，产业化水平高、发电成本相对较低的优点，已成为可再生资源利用的重要途径。

风力发电机组是一种将风能转化为机械能的动力机械，风力发电机组是利用风力带动风轮的叶片旋转、再通过增速机将旋转的速度提升来促使发电机发电。

海上风电具有风能资源储量大、环境污染小、不占用土地资源、不浪费耕地、对噪音要求较低等优点，其发展的前景非常的广阔。

现有技术中，可用于海上风电的海上风力发电机组一般是将风力发电机组通过塔筒、基础安装在海面上。常见的海上风力发电机组通常包括塔筒、基础、风机风轮、主轴、增速机、发电机、风机变流器、变压器及电网。

塔筒通过基础呈竖直状立于海面上，风机风轮、增速机、发电机、风机变流器、变压器设于塔筒的底部或上端，主轴的一端与风机风轮的轮毂连接，主轴的另一端与增速箱的输入端连接，增速箱的动力输出端与发电机的动力输入端连接，发电机的电量输出端与风机变流器的电量输入端连接，风机变流器的电量输出端与变压器的电量输入端连接，变压器的电量输出端与电网连接。

风机风轮在风载荷的作用下旋转，通过主轴将力矩传递给增速机，经增速机将旋转的速度提升，带动发电机进行发电，发电机产生的电量经变流器变换后输送至变压器进行变压处理，然后将具有稳定电压的电量输送至电网。

海上风力发电机组的大型化是海上风电利用的发展趋势，即海上风力发电机组的单机的发电容量在不断增大。为了提高海上风力发电机组的单机发电容量，通常采用较大型号的风力发电机组，相应地，较大型号的风力发电机组的风机叶轮、发电机、增速机等部件尺寸和重量均较大，在安装这种大型风力发电机组时，风力发电机组的吊装较困难，需要起重量较大的起吊设备，安装成本较高，而且大型号的风力发电机组本身的成本较高；为了能够安全承载上述风力发电机组，势必会增加基础、塔筒的尺寸和强度，使得这种结构的海上风力发电机组的成本较高。

因此，如何研发出一种发电容量较大、风力发电机组的尺寸重量较小的海上风力发电机组，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种海上风力发电机组，该海上风力发电机组发电容量较大、风力发电机组的尺寸重量较小。

为了实现上述目的，本发明提供了一种海上风力发电机组，包括基础、塔筒、风机叶轮、发电机、风机变流器、变压器，还包括海洋能发电装置，该海洋能发电装置固定于所述基础上，且该海洋能发电装置的电量输出端与所述变压器的电量输入端连接。

优选的，所述海洋能发电装置为水轮机，该水轮机包括海洋能发电机叶轮、海洋能增速机、海洋能发电机、海洋能变流器，所述海洋能发电机叶轮的动力输出端与所述海洋能增速机的动力输入端连接，所述海洋能增速机的动力输出端与所述海洋能发电机的动力输入端连接，所述海洋能发电机的电量输出端与所述海洋能变流器的电量输入端连接，所述海洋能变流器的电量输出端与所述变压器的电量输入端连接。

优选的，所述海洋能发电机叶轮上设有变桨机构。

优选的，所述海洋能发电机叶轮为具有双向叶片的海洋能发电机叶轮。

优选的，所述海洋能发电机叶轮包括两个旋转方向相反的叶轮。

优选的，所述水轮机为水平轴式水轮机或垂直轴式水轮机。

优选的，所述海洋能发电装置为波能转换装置，该波能转换装置的电量输出端与所述变压器的电量输入端连接。

优选的，所述发电机包括串联的第一发电机、第二发电机。

优选的，所述发电机为永磁同步发电机、双馈异步发电机或励磁发电机。

本发明提供的海上风力发电机组包括基础、塔筒、风力发电机组及海洋发电装置，塔筒通过基础立于海面上，风力发电机组设于塔筒的顶部，风力发电机组利用风能进行发电；海洋能发电装置固定在基础上，该海洋能发电装置的电量输出端与风力发电机组的变压器的电量输入端连接，海洋能发电装置可以设于海面之下，其可以利用海洋能进行发电，该海洋能发电装置所产生的电量输送至风力发电机组的变压器，经变压器变压后传输至电网。

这种结构的海上风力发电机组在基础上设有海洋能发电装置，海洋能发电装置利用海洋能产生的电量输送至风力发电机组的变压器处，风力发电机组、海洋能发电装置可同时发电，使得该海上风力发电机组无需采用较大型号的风力发电机组的情况下，可具有较大的发电容量。