[發(fā)明專利]分布式液壓發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710344628.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN107061176A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇文斌;韓旭朋;趙貴生;劉勇;李天石;王朝暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D9/28
• 分類號(hào): F03D9/28;F03B13/00;F01D15/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電供電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式液壓發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著不可再生能源的過度開發(fā)，日趨枯竭。因此，風(fēng)能，海洋能等可再生能源的開發(fā)勢(shì)在必行。可再生能源具有蘊(yùn)藏總量大，集中度低，能量密度小，不穩(wěn)定等特點(diǎn)，所以其能量轉(zhuǎn)換技術(shù)往往會(huì)存在很多技術(shù)瓶頸。但為了實(shí)現(xiàn)可再生能源的工業(yè)應(yīng)用，對(duì)其能量轉(zhuǎn)換技術(shù)提出了很高的工業(yè)化要求。針對(duì)可再生能源發(fā)電技術(shù)及發(fā)電品質(zhì)，國(guó)家明確提出必須是“符合并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的可再生能源。”否則，可再生能源的利用將是一句空話。

近年來可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)基本上以光伏太陽(yáng)能發(fā)電為主。能量源為太陽(yáng)能，這種發(fā)電系統(tǒng)的主要缺陷在于，電力波動(dòng)影響了發(fā)電電壓，對(duì)于并網(wǎng)產(chǎn)生了很大的影響，影響了這種系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由于其整體式結(jié)構(gòu)，機(jī)械式的能量傳輸，導(dǎo)致其難以實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電。

目前的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)流行的是變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，存在以下缺陷與不足：

①變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)通過終端控制，使用電力電子變流器來達(dá)到恒頻的目的，因此發(fā)電品質(zhì)不好；

②現(xiàn)有變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)一般都包括增速機(jī)及電力電子變流器，因此其制造成本高；

③變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)基本安裝在塔架上，塔架體積大、重量大，安裝費(fèi)用高；

④變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)日常維護(hù)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種分布式液壓發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能量的柔性化利用，提高能量利用率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

包括依次相連的若干臺(tái)能量輸入裝置、液壓換能裝置和電力輸出裝置，能量輸入裝置、液壓換能裝置和電力輸出裝置均與監(jiān)控系統(tǒng)相連；其中，液壓換能裝置為若干個(gè)液壓泵，電力輸出裝置包括若干組相連的液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)，液壓泵連接液壓馬達(dá)。

進(jìn)一步地，液壓換能裝置的個(gè)數(shù)與能量輸入裝置的個(gè)數(shù)相等。

進(jìn)一步地，液壓泵通過液壓管路連接液壓馬達(dá)。

進(jìn)一步地，液壓泵為一個(gè)且該液壓泵連接不少于兩個(gè)的液壓馬達(dá)。

進(jìn)一步地，液壓泵不少于兩個(gè)且所有液壓泵連接一個(gè)液壓馬達(dá)。

進(jìn)一步地，能量輸入裝置包括風(fēng)輪機(jī)、水輪機(jī)或汽輪機(jī)。

進(jìn)一步地，能量輸入裝置和液壓換能裝置之間設(shè)置無級(jí)變速器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明通過設(shè)置若干臺(tái)依次相連的能量輸入裝置、液壓換能裝置和電力輸出裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)多種能量輸入和一路或多路電力輸出，形成分布式液壓發(fā)電系統(tǒng)，不受電網(wǎng)并網(wǎng)限制，負(fù)載端可以優(yōu)先使用分布式液壓控制發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，公共電網(wǎng)補(bǔ)充分布式液壓控制發(fā)電系統(tǒng)因輸入不足負(fù)載端的需求能量，能夠達(dá)到能量的柔性輸入輸出，提高能量利用率，節(jié)省了用電費(fèi)用，降低了用電成本；本發(fā)明的部件連接形成柔性結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了塔架僅需安裝能量輸入裝置和液壓換能裝置，其他主要設(shè)備，如液壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)及監(jiān)控系統(tǒng)等可在地面或合適的位置安裝，大大減輕塔架重量，降低了制造成本，并可改善運(yùn)行穩(wěn)定性。本發(fā)明通過液壓為能量傳遞媒介，有效減少了電力波動(dòng)對(duì)于并網(wǎng)的影響，有利于系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用；同時(shí)，本發(fā)明便于實(shí)現(xiàn)模塊化、系列化，有效的降低了研發(fā)和生產(chǎn)成本，大大方便了本發(fā)明的推廣應(yīng)用。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過設(shè)計(jì)多臺(tái)能量輸入裝置帶動(dòng)一臺(tái)電力輸出裝置，實(shí)現(xiàn)多種能量輸入和一路電力輸出，滿足負(fù)載端大功率需求，布置靈活。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過一臺(tái)能量輸入裝置帶動(dòng)若干臺(tái)電力輸出裝置，實(shí)現(xiàn)多路電力輸出，滿足負(fù)載端小功率需求。

進(jìn)一步地，本發(fā)明可用于自然流能發(fā)電，如風(fēng)，水等流能，且采用分布式布置，便于產(chǎn)品系列化研發(fā)、安裝、維護(hù)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明在能量輸入裝置和液壓換能裝置之間設(shè)置無級(jí)變速器，作為柔性的增速器，更好地實(shí)現(xiàn)自然能——電能的無級(jí)調(diào)整，傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)，從而可以有效消除輪機(jī)轉(zhuǎn)速變化對(duì)發(fā)電頻率的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一拖N型系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明N拖一型系統(tǒng)的示意圖。

1-能量輸入裝置；2-液壓換能裝置；3-液壓馬達(dá)；4-發(fā)電機(jī)；5-電力輸出裝置；6-液壓泵；7-液壓管路；8-監(jiān)控系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。