[發明專利]風電能源裝置

有效

• 申請號: 201710659898.7
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107503888B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 鄧磊;吳翰;駱玥;馬京瑾;千哲
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F03D9/17
• 分類號: F03D9/17;F01D15/10;F02B63/04;F02D29/06;F04B35/00;F04B41/06;F04B49/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發明公開了一種風電能源裝置，用于解決現有風電能源裝置電能輸出穩定性差的技術問題。技術方案是風力渦輪、壓縮系統、存儲系統、邏輯控制系統、渦輪發電機和內燃機。所述風力渦輪由外界自然風帶動旋轉，所述壓縮系統機通過能量分配器和轉軸與風力渦輪相連，將風力渦輪的機械能轉化為高壓氣體的勢能。所述存儲系統用于存儲高壓氣體并通過管道和流量控制閥將高壓氣體引入渦輪發電機，驅動其發電。所述邏輯控制系統可以控制壓縮系統中空氣壓縮機工作的數量以及內燃機的工作與否，保證了發電機能夠穩定的輸出預定的電能。所述內燃機通過離合器和渦輪發電機相連，通過邏輯控制系統的控制來參與發電，保證了電能的穩定輸出。

技術領域

本發明屬于風電領域，特別是涉及一種風電能源裝置。

背景技術

風力發電是電力產業中迅速發展的一支。傳統的風電能源裝置常利用風力渦輪驅動空氣壓縮機產生高壓氣體并儲存于高壓氣罐中，通過高壓氣體推動渦輪發電機旋轉，來為電力網提供電力。需要特別注意的是，傳統的風電能源裝置仍存在一些不足之處。比如，風速的自然變化會造成輸出的電能不穩定。在一個精細的風電能源裝置中，風速變化將導致存儲系統中高壓氣體壓力發生變化，進而導致發電機產生的電能不穩定。因為電能的銷售需要提前24小時，所以如果風電能源裝置所產生的電能不穩定的話，這將導致這部分電能在電力市場中難以銷售。由此可以看出，市場對于能夠穩定輸出電能的風電能源裝置的需求是長期存在的。

文獻1“申請公布號是CN103075307A的中國發明專利”公開了一種能將風能轉換成高壓氣體的風力壓氣儲能裝置。該裝置包括機艙、塔架、塔基、風力渦輪、驅動軸和空氣壓縮機。該裝置主要是利用風能驅動風力渦輪旋轉，空氣壓縮機將風力渦輪的機械能轉化為高壓氣體的勢能，然后將能量儲存起來。該裝置結構簡單、效率高，但無法實現多級控制。

文獻2“申請公布號是CN105888982A的中國發明專利”公開了一種智能風電風力發電系統。該系統包括支架、風力渦輪、渦輪發電機、蓄電池和MCU控制芯片。該系統主要是利用外界自然風帶動風力渦輪旋轉，推動渦輪發電機發電，將電能同時儲存于蓄電池中以供用戶使用，但該系統電能輸出不穩定。

發明內容

為了克服現有風電能源裝置電能輸出穩定性差的不足，本發明提供一種風電能源裝置。該裝置包括風力渦輪、壓縮系統、存儲系統、邏輯控制系統、渦輪發電機和內燃機。所述風力渦輪由外界自然風帶動旋轉，所述壓縮系統機通過能量分配器和轉軸與風力渦輪相連，將風力渦輪的機械能轉化為高壓氣體的勢能。所述存儲系統用于存儲高壓氣體并通過管道和流量控制閥將高壓氣體引入渦輪發電機，驅動其發電。所述邏輯控制系統可以控制壓縮系統中空氣壓縮機工作的數量以及內燃機的工作與否，以保證發電機能夠穩定的輸出預定的電能。所述內燃機通過離合器和渦輪發電機相連，通過邏輯控制系統的控制來參與發電，以保證電能的穩定輸出。