[发明专利]一种风力发电机组系统

说明书

本发明涉及一种风力发电机组系统，该偏航系统包括：偏航轴承内圈设有与偏航轴承一体的环台，环台上设置有卡位装置；发电机组的支撑架和偏航轴承内圈通过卡位装置卡接配合；偏航电机固定设置在塔架内；风速侧向仪和机组位置检测装置分别偏航控制器电连接；偏航控制器与偏航电机电连接；蜗杆与偏航电机转动连接；偏航轴承包括传动结构。通过风速测向仪和机组位置检测装置检测风向和发电机组的位置，发送到数据处理器分析发电机组是否对风，并生成控制指令通过偏航控制器控制偏航电机和卡位装置实现发电机组的对风，并在最终对风后，通过卡位装置与卡位结构卡合将发电机组固定。

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种风力发电机组系统。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10⁹MW，其中可利用的风能为2×10⁷MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风机偏航系统是风力发电机组特有的控制系统，风力机的偏航系统也称为对风装置，其作用在于当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。偏航控制系统主要由偏航测量、偏航驱动传动部分、纽缆保护装置三大部分组成。主要实现两个功能:一是使机舱跟踪变化稳定的风向；二是由于偏航的作用导致机舱内部电缆发生缠绕而自动解除缠绕。由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点,因此偏航系统的偏航轴承要承受不特定风力所产生的冲击载荷，具有间歇工作，启停频繁，传递扭矩较大，传动比高的特点。

风力发电机组控制系统是一个复杂多变量非线性不确定系统,当外部环境因素不确定时，如风速太大时，不恰当的偏航角会降低叶片乃至整个机组的使用寿命，会造成较大的影响，因此,及时对偏航进行诊断是机组安全高效运行的关键。传统的检测手段是依赖仪器检测，随着风电场精细化运营要求的提高，对偏航系统的在线诊断和纠正偏航系统的研究逐渐成为研究热点。如何能实时有效的诊断和调整偏航系统，使其能够兼顾风力发电机组使用寿命和安全运行以及风能利用率等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高偏航系统运行速度和安全系数的风力发电机组。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种风力发电机组系统，包括：发电机组和塔架，该偏航系统还包括：风速测向仪、机组位置检测装置、偏航控制器、偏航电机、蜗杆和偏航轴承；所述偏航轴承内圈设有与所述偏航轴承一体的环台，所述环台上设置有卡位装置；所述发电机组的支撑架和所述偏航轴承内圈通过所述卡位装置卡接配合；所述偏航电机固定设置在所述塔架内；所述风速侧向仪和所述机组位置检测装置分别所述偏航控制器电连接；所述偏航控制器与所述偏航电机电连接；所述蜗杆与所述偏航电机转动连接；所述偏航轴承包括传动结构，所述蜗杆与所述传动结构啮合。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

可选的，所述偏航电机包括：异步电机或伺服电机。

可选的，所述偏航电机至少设置三个，每个偏航电机分别传动连接一所述蜗杆。

可选的，所述传动结构为包络涡轮；所述蜗杆为包络蜗杆。

可选的，所述卡位装置的外缘设有与所述环台对应的弧形槽，该弧形槽具有上、下壁面及侧壁面，下壁面上设有与环台摩擦配合的摩擦片，所述卡位装置的弧形侧壁面在同一圆周上，所述弧形侧壁面与环台的对应侧面径向限位配合。

本发明的有益效果是：通过风速测向仪和机组位置检测装置检测风向和发电机组的位置，发送到数据处理器分析发电机组是否对风，并生成控制指令通过偏航控制器控制偏航电机和卡位装置实现发电机组的对风，并在最终对风后。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种风力发电机组系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的蜗杆和偏航轴承配合示意图。