[發(fā)明專利]傾角調(diào)節(jié)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)方法和海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611245473.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106762442B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李會勛;時洪奎;程述亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;F03D13/25;F03D7/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 姜長星;金光軍

本發(fā)明提供一種傾角調(diào)節(jié)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)方法和海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該系統(tǒng)包括：調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒上并利用自身的重量變化來調(diào)整施加于所述塔筒的力矩，以調(diào)節(jié)所述塔筒的傾斜度；控制器，所述控制器通過控制所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的儲水量來改變所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的重量。根據(jù)本發(fā)明的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傾角調(diào)節(jié)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)方法，可調(diào)整海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傾角(即，改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的掃風(fēng)面積)，調(diào)整發(fā)電功率，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的載荷，提高機(jī)組的使用壽命，并可使海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有抗臺風(fēng)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，更具體地講，涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傾角調(diào)節(jié)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)方法和海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已經(jīng)出現(xiàn)在各個地區(qū)。

華北、西北、東北等地區(qū)風(fēng)能資源豐富，發(fā)電總量多，然而，這些地區(qū)電能消耗較低，將電能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)侥茉聪妮^高的地區(qū)需要極大的前期投入。

基于此，各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組廠商都將大量研發(fā)投入到難度更大的海上風(fēng)力發(fā)電。海上及潮間帶風(fēng)電機(jī)所處的環(huán)境與陸地條件截然不同，在設(shè)計(jì)和建設(shè)海上風(fēng)場過程中，不得不考慮諸如鹽霧腐蝕、海浪載荷、海冰沖撞、臺風(fēng)破壞等惡劣自然條件的影響。

現(xiàn)有的近海海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多采用桁架或水泥結(jié)構(gòu)作為基座建在海底，但隨著離岸距離越遠(yuǎn)，用此種方法建立風(fēng)力基座的成本將大幅增加。

陸上風(fēng)機(jī)多采用變槳變速控制方法限制風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率，而海上天氣多變且存在臺風(fēng)等惡劣天氣，現(xiàn)有技術(shù)中的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不具有抗臺風(fēng)能力，并且尚沒有對海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪掃風(fēng)面積進(jìn)行調(diào)整以有效限制海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率的調(diào)節(jié)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)方法。

因此，需要一種能夠有效地調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率、提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的承載能力、延長風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命的調(diào)節(jié)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)方法和海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傾角的傾角調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可包括：調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒上并利用自身的重量變化來調(diào)整施加于所述塔筒的力矩，以調(diào)節(jié)所述塔筒的傾斜度；控制器，所述控制器通過控制所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的儲水量來改變所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的重量。

優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括對稱布置在所述塔筒周圍的多個儲水器。

優(yōu)選地，所述多個儲水器可包括迎風(fēng)側(cè)儲水器和背風(fēng)側(cè)儲水器。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括用于測量風(fēng)速的測風(fēng)儀或感測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪轉(zhuǎn)速的傳感器，所述測風(fēng)儀可設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙上，所述傳感器可設(shè)置在所述機(jī)艙或所述塔筒內(nèi)。

優(yōu)選地，所述多個儲水器可包括儲水桶、用于抽出或排出儲水器內(nèi)部的水的水泵以及與所述水泵連接的水管。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)還可包括控制閥，所述控制閥設(shè)置在所述儲水桶的底部，所述水泵及所述水管設(shè)置在所述儲水桶的上部。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傾角的傾角調(diào)節(jié)方法，所述方法可利用如上所述的傾角調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并且可包括：通過控制設(shè)置在塔筒上的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的儲水量來改變調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)施加到塔筒的力矩，以調(diào)節(jié)塔筒的傾斜度。

優(yōu)選地，該方法還可包括測量風(fēng)速或感測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪轉(zhuǎn)速的步驟。

優(yōu)選地，當(dāng)測量的風(fēng)速或感測到的葉輪轉(zhuǎn)速大于或等于第一預(yù)定值時可減小調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在迎風(fēng)側(cè)施加到塔筒的力矩和/或增大調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在背風(fēng)側(cè)施加到塔筒的力矩。

優(yōu)選地，當(dāng)測量的風(fēng)速或感測到的葉輪轉(zhuǎn)速小于第二預(yù)定值時可增大調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在迎風(fēng)側(cè)施加到塔筒的力矩和/或減小調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在背風(fēng)側(cè)施加到塔筒的力矩。