[发明专利]一种智能型超大功率液力传递动力的低风速风力发电机组

说明书

技术领域

本发明属于于中、大型风电技术领域，具体是一种智能型超大功率液力传递动力的低风速风力发电机组。     

背景技术

现代的中型、大型风力发电机组都是采用械方式进行风能发电的，其从叶片风轮处收集风能到最后的输出电能的流程是：风能→机械能→变速箱→发电机的模式，此模式最后输出的电能质量差、波动幅度很大，因为没有任何的储能、平衡能量的手段，直接受到风速变化的影响，在并网时此种波动很大的电能很不利于电网调控，也不能够独立的运行。

    此种传统的风力发电机组的动力传递模式已经发展了几十年，其波动很大的动力输出特性受到人们广泛的诟病，在国家绿色能源政策的支持下，均是并网方式运行，电网方面一直都是以“垃圾电”来称呼它。

    在中型和大型机组方面也因为在并网时没有“低电压穿越”性能，给电网电压造成大的波动，即便是重新加装能够实行这个性能的设备，也是投资巨大。

   另外，由于叶片风轮的转速与发动机转速相差极大，一般大型风力发电机组的叶片转速只有15-20转/每分钟，而末端的发电机转速在1500转/每分钟，所以必须使低转速动力轴功率通过变速箱变速为高转速动力轴功率，才能够与高速发电机匹配实现正常发电。

但这是一种变速比极大的变速箱，变速比一般在1：70-1:90之间，这样大的变速比造成了变速箱的很大问题，如此大变速比的变速箱因为低速齿轮受力太大，经常造成损坏，如果加大变速箱的传递功率，又会大幅度的增加变速箱的体积和重量，使整个机组上部的空中机舱总重量呈几倍的大幅度增加，所以传统的风力发电机组的空中部分的机舱重量都在几十吨、上百吨，最大的甚至达到300吨（见中央电视台2012年09月的专题报道《超级工程》中的“巨型5兆瓦风力发电机组”介绍，其顶部的机箱重量就是300吨重），其中变速箱所占的比重大约占到整个空中机舱的1/3重量，如此大的重量悬顶在一个并不特别粗的钢筒上，在大自然变化莫测的风力的情况下无疑是十分不安全的，不但成本大幅度的增加，也给制造、安装带来了极大的麻烦和难题。

 

发明内容

为了解决上述技术问题，我们通过参考、研究大量的类似范围的风力发电机液压传递功率方式，并且通过大量的实际试验、创新和发明，提出了智能型超大功率液力传递动力系统概念，这是一种集成化了的全新概念的液压系统，与传统液压技术完全是两个不同的技术范畴，这种超大功率可以精密、快速调节的新型的液压技术，不但彻底摒弃了以机械设备方式“传递硬性功率”的风力发电机组的老做法，不但提高了整个机组的效率，而且大幅度的减轻了机箱的重量降低了成本，下面是本发明的详细内容：

一种智能型超大功率液力传递动力的低风速风力发电机组，包括叶片风轮，其特征在于所述叶片风轮与智能型超大功率液力传递系统连接，智能型超大功率液力传递系统连接与发电机连接。

所述的一种智能型超大功率液力传递动力的低风速风力发电机组，其特征在于所述智能型超大功率液力传递系统包括低速超大功率液力增压器、气压储能罐、飞轮储能稳速器、液压马达和微处理计算机。

所述的一种智能型超大功率液力传递动力的低风速风力发电机组，其特征在于叶片风轮与低速超大功率液力增压器连接，低速超大功率液力增压器与气压储能罐并联旁通连接，气压储能罐与液压马达并联连接，液压马达与飞轮储能稳速器轴连接，飞轮储能稳速器与发电机轴连接，叶片风轮与低速超大功率液力增压器之间、低速超大功率液力增压器与气压储能罐之间、气压储能罐上以及液压马达上分别设置有探测头，所述探测头分别与微处理计算机的输入端连接，气压储能罐上、低速超大功率液力增压器与气压储能罐之间、气压储能罐与液压马达之间分别设置有执行电磁阀，所述执行电磁阀分别与微处理计算机的输出端连接。

所述的一种智能型超大功率液力传递动力的低风速风力发电机组，其特征在于所述低速超大功率液力增压器工作的转速范围是5-20转/每分钟，其输出功率范围是20-2000千瓦。

所述的一种智能型超大功率液力传递动力的低风速风力发电机组，其特征在于所述气压储能罐是一个钢制圆柱形罐体，其容积是0.2-5立方米，气压储能罐中的上部为纯度为99%的氮气，氮气所占的容积为整个罐体容积的1/2-1/3，气压储能罐中的下部是液体，如液压油、酒精、防冻液、纯水、乳化液等，优选液压油，气压储能罐的工作压力范围是5-15兆帕，储存能量范围是50-2000千瓦/每分钟功率。