[發(fā)明專(zhuān)利]自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510415934.6
• 申請(qǐng)日: 2015-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104963811B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟存波;曾憲文;高桂革
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): F03D7/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 菅秀君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別是涉及一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制方法。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)都是有固定的輸出瓦數(shù)范圍，其輸出范圍一般不可以調(diào)節(jié)。這就是說(shuō)，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)有固定的葉片大小，發(fā)電機(jī)在固定的額定參數(shù)下工作，且發(fā)電機(jī)只有兩級(jí)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)一旦安裝，所有的參數(shù)將不可變，對(duì)于風(fēng)速變化范圍一旦擴(kuò)大，風(fēng)機(jī)將不能正常工作。

眾所周知，風(fēng)速具有季節(jié)性和天氣性，由于現(xiàn)有風(fēng)電發(fā)電機(jī)只能在額定風(fēng)速條件下工作，當(dāng)在風(fēng)速小的季節(jié)里或者風(fēng)速小的天氣里，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將不能正常工作，這將大大影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常供電。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制方法，其通過(guò)采用自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)發(fā)電機(jī)能夠依據(jù)風(fēng)速實(shí)際大小來(lái)調(diào)整運(yùn)用所屬級(jí)別風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)來(lái)工作，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的供電可靠性和風(fēng)能的最大利用。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括：

風(fēng)力傳感器，用于實(shí)時(shí)采集風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速信號(hào)，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至微處理器；

微處理器，接收該風(fēng)力傳感器采集的風(fēng)速數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的風(fēng)速數(shù)據(jù)確定葉片的長(zhǎng)度以及和選擇相應(yīng)風(fēng)速型號(hào)的發(fā)電機(jī)，并發(fā)出相應(yīng)的指令至風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)模塊；

風(fēng)電機(jī)組，該風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)該微處理器的指令，調(diào)整風(fēng)電機(jī)組的葉片伸縮以及選擇所屬風(fēng)速型號(hào)的發(fā)電機(jī)一起進(jìn)行工作。

進(jìn)一步地，所數(shù)多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)輸入模塊，所屬微處理器根據(jù)所述風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)輸入模塊輸入的數(shù)據(jù)，運(yùn)用風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估的方法，得出風(fēng)場(chǎng)各個(gè)季度關(guān)于風(fēng)速的數(shù)據(jù)，以及與安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)相關(guān)的各種參數(shù)，并根據(jù)獲得的參數(shù)確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片可伸縮的范圍和確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的級(jí)數(shù)和各級(jí)的工作范圍。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)輸入模塊用于輸入風(fēng)場(chǎng)不同季節(jié)的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)至微處理器。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)電機(jī)組至少包括風(fēng)機(jī)葉片、齒輪箱以及多級(jí)發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)機(jī)葉片為可伸縮葉片，其在所述齒輪箱的控制下自動(dòng)伸縮，所述齒輪箱為多級(jí)齒輪箱，在所述微處理器的指令控制下，控制風(fēng)機(jī)葉片的伸縮以及選擇發(fā)電機(jī)的型號(hào)。

進(jìn)一步地，所述多級(jí)發(fā)電機(jī)為兩級(jí)以上發(fā)電機(jī)，其在同一機(jī)艙內(nèi)，由所述齒輪箱進(jìn)行控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制方法，包括如下步驟：

步驟一，接收風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)采集的風(fēng)速信號(hào)；

步驟二，根據(jù)采集的風(fēng)速信號(hào)，調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行伸縮以及選擇相應(yīng)風(fēng)速型號(hào)的發(fā)電機(jī)一起進(jìn)行工作。

進(jìn)一步地，在步驟一之前，還包括如下步驟：

運(yùn)用風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估的方法，得出風(fēng)場(chǎng)各個(gè)季度關(guān)于風(fēng)速的數(shù)據(jù)，以及與安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)相關(guān)的各種參數(shù)；

根據(jù)所得到的參數(shù)，確定風(fēng)機(jī)的葉片可伸縮的范圍以及確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的級(jí)數(shù)和各級(jí)的工作范圍。

進(jìn)一步地，于步驟二中，風(fēng)電機(jī)組的齒輪箱在微處理器的指令控制下，控制風(fēng)機(jī)葉片的伸縮以及選擇發(fā)電機(jī)的型號(hào)。

進(jìn)一步地，所述齒輪箱為多級(jí)齒輪箱。

進(jìn)一步地，所述發(fā)電機(jī)為兩級(jí)以上的多級(jí)發(fā)電機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制方法運(yùn)用可伸縮的風(fēng)機(jī)葉片，以及與其相對(duì)應(yīng)的各種其他設(shè)備包括發(fā)電機(jī)，齒輪箱等，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)能在較大風(fēng)速范圍內(nèi)進(jìn)行工作，從而能夠保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速低和風(fēng)速高的情況下都能正常工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例中風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例并結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

圖1為本發(fā)明一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明一種自適應(yīng)風(fēng)速的多級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括：風(fēng)力傳感器10、微處理器20、風(fēng)電機(jī)組30以及風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)輸入模塊40。