[實用新型]一種風力發電設備

有效

• 申請號: 201420384008.8
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN204024915U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 費強
• 申請（專利權）人: 天津瑞能電氣有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

技術領域

本發明創造屬于風力發電領域，尤其是涉及一種風力發電設備。

背景技術

由流體力學可知，空氣的動能公式為：

E=12mv2;]]>

其中，E為動能，m為一定時間內流過橫截面的流體的質量，v為流體的流速，設ρ為空氣密度，則單位時間內氣流流過風輪掃過面積S的氣體體積V＝Sv；故m＝ρV＝ρSv，帶入動能公式可得：

風力機實際得到的有用功率輸出為：

其中，S為風輪掃過面積，C_p為風能利用系數；

由上式中可以得出：風力機對風能捕獲的大小，與風速和空氣密度有關；現有的風力發電設備中一般只對風速風向測量，但是單純的捕捉風速風向的數值對風力發電的整體控制策略不利。

發明內容

本發明創造要解決的問題是提供一種風力發電設備。

為解決上述技術問題，本發明創造采用的技術方案是：一種風力發電設備，其特征在于：包括風速儀、流體密度檢測裝置和控制系統，所述風速儀將風速信號輸送給所述控制系統，所述流體密度檢測裝置將空氣密度信號輸送給控制系統。所述風速儀能夠測量風速信息，所述流體密度檢測裝置主要是檢測空氣密度，所述流體密度檢測裝置結合所述風速儀對風信號進行一個全面的采集。

所述流體密度檢測裝置為超聲波密度傳感器、諧振式流體密度傳感器、振動管式流體密度傳感器、音叉式流體密度傳感器、射線式流體密度傳感器、電容式流體密度傳感器等目前市面上常見的密度檢測裝置。

進一步，風力發電設備，還包括風向儀，所述風向儀將風向信號輸送給所述控制系統。所述風向儀能改變測量風向信息。所述流體密度檢測裝置結合所述風速儀及所述風向儀能夠對風信號進行一個更全面的采集。

進一步，風力發電設備，還包括風力機、發電機及變流裝置，所述風力機與所述發電機相連，所述發電機通過所述變流裝置與電網相連，所述控制系統控制所述風力機的工作狀態，所述控制系統接收所述發電機及所述電網的電能反饋信號，所述控制系統控制所述變流裝置。所述風力機將風能轉換為機械能，所述發電機將機械能轉化為電能，所述變流裝置將所述發電機發出的不穩定的電能通過整流逆變變成穩定的電能，然后將電能輸入所述電網，實現并網。所述控制系統控制所述風力機與所述發電機的連接與否，當風力較小達不到發電要求時，所述風力機與所述發電機斷開；當風力較大達到發電要求時，所述風力機與所述發電機連接。

進一步，所述控制系統通過信號采集裝置接收所述發電機及所述電網的電能反饋信號。所述信號采集裝置能夠采集發電機側與電網側電能反饋信號，并將電能反饋信號輸送給所述控制系統。

進一步，風力發電設備，還包括變槳控制器及偏航控制器，所述控制系統控制所述變槳控制器及所述偏航控制器，所述變槳控制器及所述偏航控制器控制所述風力機。所述變槳控制器通過調節葉片攻角β的大小來調整葉片吸收風能的能力；所述偏航控制器控制風機對風，使風能捕獲能力達到最優。

進一步，所述風力機與所述發電機通過增速裝置相連。所述增速裝置能夠為所述風力機主軸加速，提供足夠發電的轉速。

進一步，所述增速裝置為齒輪箱。

本發明創造具有的優點和積極效果是：由于上述技術方案同時使用風速儀及流體密度檢測裝置，能夠將風速測量與空氣密度測量相結合，能夠對風能信號更準確地采集，提高了系統的可靠性，實現了風能利用率的提高，適合風力發電機組的整機使用。

附圖說明

圖1是本發明創造實施例1的結構示意圖

圖2是本發明創造實施例2的結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本發明創造作進一步說明。

實施例1

本發明創造提供一種風力發電設備，實施例1如圖1所示，包括超聲波式風速風向儀、流體密度檢測裝置、控制系統、風力機、發電機、信號采集裝置及變流裝置。流體密度檢測裝置為超聲波密度傳感器，超聲波密度傳感器通過脈沖發生電路使測量頻率保持一定，并提供一個信號源；然后通過流體后的脈沖信號通過信號放大電路將信號轉入計算裝置；計算裝置通過信號整理后輸出密度值大小。空氣密度信號一般取最少十分鐘內的平均數值。