[發明專利]垂直軸風力發電系統結構及控制方法

有效

• 申請號: 201110350739.1
• 申請日: 2011-11-05
• 公開（公告）號: CN102392792A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 劉立群;劉春霞;孔屹剛;孫志毅
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/06
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

1.一種垂直軸風力發電系統結構，包括支架(1)、固定槳距角葉片(2、2′、2″)、頂部組合件(3)、發電機(5)、底部組合件(7)，其中頂部組合件(3)包含有軸承和頂部底盤，底部組合件(7)包括制動裝置(8)、數據采集和控制模塊(9)、耗能電阻(10)和底座，其特征是將現有技術結構中的固定連桿(4、4′、4″)改變成為可通過擾動觀察或模糊邏輯最大功率跟蹤法調控的中部控制組合件(14)，該中部控制組合件(14)包括有步進電機(15、15′、15″)，信號接收和控制模塊(16)、軸承(17)和底座(18)。

2.根據權利要求1所述的垂直軸風力發電系統結構的控制方法，其特征在于控制步驟是：

步驟一、根據系統采用的風力發電機組的輸出電壓、電流和功率設定出允許的電壓、電流、功率值及切入、切出、額定風速值；

步驟二、通過步進電機使可變槳風機葉片垂直于地面并關閉制動裝置；

步驟三、定時采樣風電機組輸出的電壓、電流、功率值；

步驟四、將采樣值與設定值進行比較；

步驟五、根據比較的結果判斷當前風速是否超過系統設定的切出風速，是，則執行步驟六，否，執行步驟七；

步驟六、如果當前風速超過系統設定的切出風速則啟動制動裝置，接入耗能電阻，并使可變槳風機葉片平行于地平面，即迎風角為0°，系統停止運行；

步驟七、如果當前風速沒有超過系統設定的切出風速則采用擾動觀察或模糊邏輯最大功率跟蹤法以每次≤10°改變可變槳風機葉片的迎風角度；

步驟八、根據當前的風速判斷是否要接入耗能負載，如果大于設定的額定風速則接入耗能負載，并返回步驟三，否則執行步驟九；

步驟九、判斷當前風速是否小于系統設定的切入風速，如果小于系統設定的切入風速則系統停止運行，否則返回步驟三。