[实用新型]一种风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于将脉动机械能能量转换为稳频电能的装置，具体涉及一种风力发电装置。

背景技术

目前，作为十分重要绿色能源，风能的有效利用受到世界各国广泛重视。广泛应用中的风力发电装置一般采用一次换能技术将风能转化为机械能驱动发电机进行发电。由于自然界风速极不稳定，直接影响了风力发电机组输出电能频率的稳定性，品质较低的电能不能直接用于电器或者输送到电网。围绕提高风力发电品质这一需求，目前风力发电系统中常采用风力机的变浆距调节技术、增速机、交流励磁变速恒频双馈发电机技术和低频交流逆变技术，这些技术的应用一定程度上提高了发电品质，但也存在以下问题：

1.增速机价格昂贵由于风速较低，风力发电装置中叶片只能以较低的转速进行转动，而现有的普通发电机要求转速较高。为了解决这个矛盾，现有风力发电装置通常采用增速机来提高转速，但增速机价格昂贵；

2.普通发电机发电频率不稳定由于增速机是一个固定转速比的速度变化机构，因此，增速机将放大脉动变化的风速对发电机转速的影响，导致了发电机的转速不停地改变，影响发电品质；

3.交流励磁变速恒频双馈发电机技术成本较高为了克服风力不平稳对发电品质的影响，采用变速恒频双馈发电技术，大大增加现有风力发电装置的投资成本；

4.风力发电装置整体重心高现有风力发电装置中的发电机、增速机均置于数十米高塔架顶端的机舱内，系统整体重心非常高，设备安装、维护十分困难，且对塔架及其基础结构强度要求非常高，增加了风力发电系统的建造成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电装置，能有效降低风力发电装置的技术和材料成本，降低风力发电装置的重心，减轻其整体重量，便于设备安装、维护。

为实现上述目的，本实用新型提供一种风力发电装置，该装置包含：

风能采集单元，其将风能转换成机械能；

与风能采集单元连接的能量转换与远距离传输单元，其将机械能转换成液压能，采用液压传动原理实现能量的远距离传递；

与能量转换与远距离传输单元通过液压管路连接的液控稳频发电单元，其将液压能转换成机械能，再将机械能转换为电能；

能量转换与远距离传输单元和液控稳频发电单元之间由液压管路设置成闭式液压回路；

上述的风能采单元块包含叶轮，以及与叶轮连接的功率调配箱。

上述的能量转换与远距离传输单元包含与功率调配箱连接的并联泵组，与并联泵组通过液压管路连接的集流器，以及远距离传输液压能的液压管路。

上述的并联泵组包含若干并联设置的液压泵；该若干液压泵以变初始相角安装。

上述的液控稳频发电单元包含与集流器通过液压管路连接的变量液压马达，与变量液压马达通过联轴器连接的发电机，与变量液压马达通过液压管路并联连接的控制阀组，以及分别与控制阀组和变量液压马达通过电路连接的恒速控制器。

上述的控制阀组包含电控压力控制阀和流量控制阀。

上述的变量液压马达包含电控变量机构；

上述变量液压马达接收液压系统传递的液压能，通过恒速控制器协同控制闭式液压回路中的控制阀组和变量液压马达中的电控变量机构，控制变量液压马达中液压油流量和排量，获得进入变量液压马达的流量和液压马达排量的最优匹配，使变量液压马达恒速转动，驱动发电机运转，产生恒频率的电能。

上述装置还包含运控装置；该运控装置与功率调配箱电路连接；该运控装置还通过液压管路分别与并联泵组以及变量液压马达连接；运控装置通过检测叶轮输出的转矩转速来控制功率调配箱动作，控制接入系统的泵组的组合方式，并完成闭式液压回路的补油、调节液压系统的油温。

上述的发电机为交流同步发电机或交流异步发电机。

本实用新型还包含塔架、机舱和设置地面的机房；机舱设置在塔架上端；叶轮、功率调配箱、并联泵组、集流器和运控装置设置于机舱内；变量液压马达、控制阀组、恒速控制器和发电机设置于机房内；设置于机舱的设备与设置于机房的设备通过液压管路和电缆分类连接，分别构成闭式液压回路与电控回路。