[发明专利]一种风力发电储能发电系统

说明书

本发明公开了一种风力发电储能发电系统，包括：集风管道、风速传感器、风机、抽水机、第一储水装置、第二储水装置、水轮机发电机组和双馈式供电子系统；风速传感器和风机均安装在集风管道内部；风机根据风速传感器所采集的风速适应性调整其叶片的转动惯量；第一储水装置与第二储水装置相距预设高度设置，并通过管道连通；抽水机在风机的带动下将第一储水装置中的水抽取至第二储水装置中；水轮机发电机组将水从第二储水装置释放至第一储水装置时产生的重力势能转换为电能；双馈式供电子系统用于将电能处理为满足供电需求的电能形式，并反馈调节水轮机发电机组的运行状态。本发明具有风能利用率高，且发电稳定的特点。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，更具体的说是涉及一种风力发电储能发电系统。

背景技术

风力发电作为清洁、丰富、可再生能源，日益受到全世界广泛重视，特别是在近年得到了迅猛发展。风力发电是利用转动的风轮从风中捕获能量转化为电能输送给电网。风速和风向的不断变化，决定了风机的发电功率在不断变化，且波动范围大，变化频繁，常常会对电网造成很大的冲击。

现有风力发电系统中的风机大多通过变桨恒转速的方式来控制风力发电机组捕获风能的多少。即在风轮达到额定转速，风速达到额定风速情况下，风力发电机组通过增加桨距角保证风轮转速的恒定，发电功率的恒定，但该方法捕获风能的能力仍有局限。同时，风机露天运转，收集风能的能力较低，且日晒雨淋，容易生锈、损坏，发电性能会逐渐降低。

因此，如何提供一种能够提高风能利用率，且发电功率稳定的风力发电储能供电系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种风力发电储能发电系统，能够对自然风进行最大程度的收集，并根据风速自适应调整风机风轮的转动惯量，进而确保风机转速的均匀性，还可以能够对风力发电机进行反馈调节，有效确保发电机组输出电压的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风力发电储能发电系统，包括：集风管道、风速传感器、风机、抽水机、第一储水装置、第二储水装置、水轮机发电机组和双馈式供电子系统；

所述集风管道的开口朝向自然风方向，形成风洞；

所述风速传感器和所述风机均安装在所述集风管道内部，且临近设置；

所述风机根据所述风速传感器所采集的当前风速适应性调整其叶片的转动惯量；

所述第一储水装置与所述第二储水装置相距预设高度设置，并通过管道连通，组成水循环管路；

所述抽水机与所述风机传动连接；所述抽水机在所述风机的带动下将所述第一储水装置中的水抽取至所述第二储水装置中；

所述水轮机发电机组将水从所述第二储水装置释放至所述第一储水装置时产生的重力势能转换为电能；

所述双馈式供电子系统用于将所述电能处理为满足供电需求的电能形式，并反馈调节所述水轮机发电机组的运行状态。

优选的，在上述一种风力发电储能发电系统中，所述集风管道的开口形状为喇叭状。

优选的，在上述一种风力发电储能发电系统中，所述风机的每个叶片上均设置有导引机构、质量块和传动机构；所述风机的外壳内部设置有控制器；所述导引机构沿所述叶片的长度方向设置；所述质量块可滑动地安装在所述导引机构上；所述控制器分别与所述风速传感器和各个所述传动机构电性连接，其用于根据所述风速传感器所采集的当前风速，控制所述传动机构带动所述质量块移动至所述导引机构上的相应位置。

优选的，在上述一种风力发电储能发电系统中，所述导引机构为轨道结构、传动结构或螺杆结构。