[发明专利]一种海洋潮流能发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋能发电技术领域，特别是涉及一种漂浮式直驱型海洋潮流能发电系统。

背景技术

海洋潮流能是潮水在水平运动时所含有的动能，又称海流能。海流是海洋中海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成的密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而发生的相对稳定速度的流动。海洋潮流能发电系统是利用海流水平运动的动能，通过能量捕获、能量转换、能量传输等环节，产生并提供电能。

我国拥有丰富的海洋潮流能资源，研究和开发高效可靠的海洋潮流能发电系统，对于我国实施可再生能源发展战略将起到巨大的推动作用。目前，我国海洋潮流能发电系统还处于研究阶段，尚有许多技术上和发电系统总体设计上急需突破的方面。

由此可见，现有的海洋潮流能发电系统还存在诸多缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的漂浮式直驱型海洋潮流能发电系统，实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种海洋潮流能发电系统，使其简单、可靠、安全的实现利用海洋潮流能进行发电，从而克服现有的海洋潮流能发电系统的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种海洋潮流能发电系统，包括固定机构、海流能发电机组和信号监控机构；

所述固定机构包括浮体、固定杆、水平支撑杆和工作平台，所述浮体漂浮在海面上，其下部通过锚链固定于海底，所述固定杆固定在所述浮体上，所述水平支撑杆垂直固定在所述固定杆的水面以下部分，所述工作平台垂直固定在所述固定杆的水面以上部分；

所述海流能发电机组包括水下组件和水上组件，所述水下组件包括依次连接的叶片、轮毂、发电机和偏航机构，所述轮毂中设有变桨机构，所述偏航机构设置在所述发电机和水平支撑杆之间，用于带动所述水下组件相对于水平支撑杆偏航转动，所述水下组件直接浸没在海水中；

所述水上组件包括通过海缆与所述发电机连接的变流器，和通过海缆与所述偏航机构、变桨机构和发电机连接的控制柜，所述变流器和控制柜均设置在所述工作平台上；

所述信号监控机构包括与所述控制柜连接的海流计，所述海流计设置在所述水平支撑杆上，用于实时监测海流能的海流方向变化。

作为本发明的一种改进，所述海洋潮流能发电系统还包括提升机构，所述提升机构包括提升装置和提升控制系统，所述提升装置设置在所述固定杆周围，其下部与所述水平支撑杆固定连接，其上部与所述工作平台活动连接；所述提升控制系统设置在所述工作平台上，用于控制所述提升装置沿所述固定杆上下移动，进而带动所述海流能发电机组的水下组件升降运动。

进一步改进，所述海洋潮流能发电系统包括两套所述海流能发电机组的水下组件，所述两套水下组件对称设置在所述水平支撑杆的两端部，且两套所述水下组件均与所述水上组件连接。

进一步改进，所述海洋潮流能发电系统还包括水下密封机构，所述水下密封机构包括设置在所述叶片与轮毂之间的旋转密封、设置在所述轮毂与发电机之间的静密封，以及设置在所述海缆与水下各连接部件之间的插拔密封接头。

进一步改进，所述信号监控机构还包括与所述控制柜连接的变桨传感器和发电机传感器，所述变桨传感器设置在所述轮毂内部，所述发电机传感器设置在所述发电机内部。

进一步改进，所述水下组件轴向中心设有空心轴，所述空心轴用于穿过所述控制柜与变桨机构连接的电缆。

进一步改进，所述叶片为双叶片或三叶片。

进一步改进，所述发电机采用永磁同步发电机。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、本发明采用漂浮式海洋潮流能发电系统，且为直驱式风电机组，通过将海流能风电机组分为水下组件和水上组件，安全可靠的实现利用海流能发电；还通过设置海流计，能实时监测海流能的海流方向变化，并根据该变化实时调整偏航方向和变桨方向，高效的保证海流能转换成电能，并减少电能并网发电的损耗。

2、本发明通过设置变桨传感器和发电机传感器，能够保证发电机组运行的可靠性。

3、本发明通过设置提升机构，能提高风电机组运维的安全性和方便性。

本发明实现了海洋潮流能发电系统总体设计和技术上全面性、可靠性和先进性。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明海洋潮流能发电系统的总体结构示意图；