[发明专利]用于电网电能和盐水淡化的液压风电场

摘要

使用风驱动的泵(风力泵)在风电场中产生受压液压流，该风驱动的泵用于通过恒定速度和可变扭矩的液压马达或涡轮机产生额定电能，作为风能可用率的函数，其交替地和/或同步地致动额定发电机。使用通过用于最大地捕捉风能的固定节距叶片的转子驱动的正排量泵使得能够通过风电场的受压液压流达到高功率系数范围内的转子的叶尖速比。具有风驱动的泵的风电场的另一个应用是用于产生作为风能可用率的函数的固定压力的可变液压流，其可以用于水的升高以及用于通过反渗透进行的盐水溶液的淡化。

主权项

一种用于来自风电场的额定电能的持续生成的系统，包括：一个或多个风驱动的泵(风力泵)单元；每个风驱动的泵单元包括通过轴和固定比率的变速箱机构的转子驱动的泵；泵的各自入口和出口平行地连接到非受压流和受压流的各自主要导管；以及制动机构，用于在大风中停止转子运动以避免损坏；一个或多个液压马达或涡轮机，由通过阀装置从受压液压流的所述主要导管获取的受压液压流驱动；所述马达或涡轮机的各自入口和出口平行地连接到非受压流和受压流的各自主要导管；每个所述液压马达或涡轮机的轴由可变阀设备使得以恒定速度运动，所述可变阀设备是响应于所述轴的监视速度偏离预定的额定期望速度的偏差而被致动的；以及在所述液压马达或涡轮机的出口处的非受压液压流的导管用于通过非受压流的所述主要导管将液压流回收回到所述风力泵单元的所述泵的入口；在每个风驱动的泵的入口和出口处的阀装置，用于使得特定风力泵单元能够与风电场的其它风力泵单元暂时隔离用于维护和/或维修；启动阀装置，使得在将这样的受压流转向所述液压马达或涡轮机的操作之前，能够在受压流的所述主导管中初始建立受压流而具有对于转子运动的最小阻力；每个所述恒定速度的液压马达或涡轮机的一个或更多个额定发电机，通过固定比率传输的变速箱和离合器机构连接到所述马达或涡轮机，从而，所述发电机能够通过作为风能可用率的函数的预定序列交替地或同步地接合所述恒定速度的液压马达或涡轮机的轴，从而使得在广泛的风况下能够持续地生成额定电能；监视装置，用于监视风速和方向、液压导管中的液压压力和液压流；液压马达或涡轮机以及其它基本涉及的部件的速度；以及发电机的额定电能输出；以及计算机控制装置，其确定在整个系统中的操作序列，从而交替地和/或同步地致动所述液压马达或涡轮机以及额定发电机，以使得能够具有高能量转换效率地在广泛的风况下持续生成额定电能，所述高能量转换效率是由于达到了高功率系数的叶尖速比范围中的转子速度。