[发明专利]一种集成式风力发电机系统

说明书

本发明公开了一种集成式风力发电机系统，涉及风力发电技术领域，包括集成有定子的中心立柱和集成有转子的叶轮，所述叶轮可转动地套设于所述中心立柱的周侧，所述叶轮的周侧设有多个叶片，所述叶轮设有一个或多个；当设有多个所述叶轮时，所述集成式风力发电机系统还包括整流格栅，每两个相邻叶轮之间设置一个所述整流格栅，所述整流格栅用于引导吹过前一叶轮的气流冲击后一叶轮，相邻叶轮的叶片反向设置以使相邻叶轮在风力作用下反向转动。本发明的集成式风力发电机系统，可由多组独立发电机组成，其可与集风式发电系统配套使用，提高系统运行效率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种集成式风力发电机系统。

背景技术

风力发电是无碳发电的一种，随着技术进步，风电的度电成本已经接近化石能源发电或更加低廉，是目前发展的重要方向之一。通常情况下，风力发电在电力系统中的主力风机是三叶片(开放式)的风力发电机，它以性价比高独占鳌头，是不可替代的主力军。随着风电、光伏发电在电网中的比例越来越高，对电网的安全稳定运行提出了极大的挑战和考验。特别是中国的风力和光伏发电资源都集中在经济不发达的地区，需要将大量的清洁电力输送到千里之外的经济发达地区，不仅造成了远距离输的线损；也为安全输送造成了极大的隐患(一旦一条输送通道出现故障，大量的电力就无法送出，会对电网造成极大的冲击和破环)。大力发展靠近负荷中心的分散式风力发电是有效解决上述问题的方案。但是有许多地方不适合安装大型风力发电机，有些山区道路条件不容许设备和施工机械的运输；另外，有许多地方的风力资源条件比较差(平均风速低于4米每秒)无法安装大风力发电机，但是这些地方为了碳达峰，迫切需要大力开发风力发电。

为了满足这种迫切的市场需求，一种能克服这些问题的风力发电机系统被发明。这种发电系统的特点是通过一定的装置将随意流动的风收集起来进行发电，将常规的三叶片风力发电机的“捕风设施及发电机”设立在高空，分解成“捕风在空中，但发电部分安置在地面”的形式。这种设置的优点在于，简化了支撑大型悬臂式叶轮的系统，也减少了变桨系统，大大地节约了成本。另外，将发电机安置在地面，不仅减少了支撑发电机在高空的塔筒的成本，也减少了偏航系统的成本。但是，三叶片风能(叶轮捕获的风能)的转化率低于50％。从安全角度将，这种系统没有倒塔，断叶片及坠落的安全隐患；最重要的是没有了叶轮发出的低频噪声(该噪声对人畜有害)。可以在人员密集的区域设置，因此，使用范围极其广泛。另外，这种系统也可以设置在西北高风速地区。由于它可以利用低空较低风速的空间，在大风机下方的空间进行发电，能极大的提高风场的发电能力。

发明内容

为此，本发明提供一种集成式风力发电机系统，与集风式发电系统配套使用，提高运行效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种集成式风力发电机系统，包括集成有定子的中心立柱和集成有转子的叶轮，所述叶轮可转动地套设于所述中心立柱的周侧，所述叶轮的周侧设有多个叶片，所述叶轮设有一个或多个；

当设有多个所述叶轮时，所述集成式风力发电机系统还包括整流格栅，每两个相邻叶轮之间设置一个所述整流格栅，所述整流格栅用于引导吹过前一叶轮的气流冲击后一叶轮，相邻叶轮的叶片反向设置以使相邻叶轮在风力作用下反向转动。

进一步地，所述叶片的进风端至出风端的轮廓线为两条弧形线，分别为内侧的内弧形线和外侧的外弧形线。

进一步地，所述叶片的进风端至出风端的厚度逐渐变薄。

进一步地，所述整流格栅呈环形板状，所述整流格栅套设固定于所述中心立柱。

进一步地，所述整流格栅设有多个通孔型的流道，多个所述流道的整流方向相同。

进一步地，多个所述流道在所述整流格栅上均匀分布。

进一步地，所述流道为条形孔，所述条形孔的长度方向沿所述整流格栅的法线方向设置，所述条形孔的整流方向与所述整流格栅所在平面呈锐角设置；