[发明专利]具有蓄存重力势能功能的风机发电系统及其控制方法

说明书

本发明揭示了一种具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，风能塔安装在地面，所述风能塔顶部安装有风机舱，所述风机舱内固定有风能轴，所述风能轴连接风机舱外的风叶，所述风能轴的连接风电能转换离合机的输入端，所述风电能转换离合机的两个输出端分别连接单向传动轴F和单向传动轴C。本发明的优点在于不仅能够利用风力叶片收集的风的动能，也将电力系统负荷低谷时的剩余电量或其它方式获得的电能转化为机械动能，即提升重力体至风能塔的上端，或其它结构体的较高位置,使不可储存的风能或电能，转化成可储存的重力体的重力势能，具备蓄能和发电同步运行的风力电力蓄存重力势能发电系统。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及具备蓄能和发电同步运行的风力电力蓄存重力势能发电系统。

背景技术

电能的使用，总是存在着用电高峰和用电低谷，经常是高峰期电能供应不足，低谷期则电能过剩。现有的发电方式都无法避免此类问题。虽然可以通过电网调配，但在新能源发电中弃风、弃光、弃电，浪费能源的事情在所难免。风能、太阳能等绿色能源受气象条件影响极大，无法提供持续不断的电力来源，用电高峰时不一定有风或太阳。且传统风能发电中，风力大时电网无法承受其冲击，风力小时电力供应又不能满足需求。这也是近期风力发电、光伏发电产业遇冷的重要因素之一，故电网无法像水力发电或者火力发电那样正常接纳。最好的方式是在电网无法接纳时将风能、太阳能和电力系统负荷低谷时的剩余电量,储存起来，待电网需要时再将所蓄能量平稳转化为电能发出。

目前，我国风能、太阳能是直接受电网调度控制，风能、太阳能不能直接储存，一旦气象条件合适就必须并网发电，否则就会发生弃风、弃光，浪费绿色能源。现有较为成熟的技术解决方案就是建立抽水蓄能电站，利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，将下水库的水抽入上水库蓄能，即将不可储存的电能转化成可储存的水的势能并储存于上水库中。当电网出现峰荷时,由抽水蓄能机组作水轮机工况运行,将上水库的水下泄带动水轮机组用于发电,满足系统调峰需要,但抽水蓄能电站存在以下技术缺陷：

1、不均衡的风能、太阳能等绿色能源无法转化储存；

2、初期投资巨大,工期长,建设工程量大；

3、远离负荷中心,需要额外的输变电设备；

4、系统复杂，设备众多，技术要求高；

5、需要特定的地质和水文条件，占地面积大；

6、对所在地自然生态环境影响巨大；

7、蓄能过程中不能同时释能发电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种通过风力叶片将风的动能和电力系统负荷低谷时的剩余电能或其它方式获得的电能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：具有蓄存重力势能功能的风机发电系统，风能塔安装在地面，所述风能塔顶部安装有风机舱，所述风机舱内固定有风能轴，所述风能轴连接风机舱外的风叶，所述风能轴的连接风电能转换离合机的输入端，所述风电能转换离合机的两个输出端分别连接单向传动轴F和单向传动轴C；

所述单向传动轴F经变速机B连接单向传动轴E一端，所述单向传动轴E另一端连接绞盘离合机B的输入端，所述绞盘离合机B的输出端连接钢缆绞盘B一端，所述钢缆绞盘B另一端连接离合加速机B的输入端，所述离合加速机B的输出端经单向传动轴D驱动发电机组；

所述单向传动轴C经变速机A连接单向传动轴B一端，所述单向传动轴B另一端连接绞盘离合机A的输入端，所述绞盘离合机A的输出端连接钢缆绞盘A一端，所述钢缆绞盘A另一端连接离合加速机A的输入端，所述离合加速机A的输出端经单向传动轴A驱动发电机组；

重载钢缆的两端分别缠绕在钢缆绞盘A和钢缆绞盘B上，重力体通过滑轮组悬吊在所述重载钢缆上。