[實用新型]獨立運行小型風力發電裝置

有效

• 申請號: 201720272045.3
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN206608275U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 汝洪芳;呂宗寶;蘇勛文;鄭爽;李一丹;朱顯輝
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: F03D9/11
• 分類號: F03D9/11;F03D9/25;H02J7/14
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本實用新型涉及一種獨立運行小型風力發電裝置。

背景技術：

能源、環境是當今人類生存和發展所要解決的緊迫問題。能源的發展按照可持續發展戰略原則，在開發利用常規能源的同時，應更加注重開發利用對生態有利的新型能源，如風能、太陽能、潮汐能、水能等。風力發電由于清潔無污染，施工周期短，投資靈活，占地少，具有較好的經濟效益和社會效益，已受到世界各國政府的高度重視。

蓄電池是整個風電系統中較薄弱的環節而且運行周期短，這就給小型風電系統的推廣使用造成了一定難度。所以在獨立運行風電系統有不同于其它系統的控制特點，其特殊性表現在:

（1)受風能的隨機性和不穩定性的影響，需要用電的時候不一定有風，不需要用電的時候風速可能很大，并且捕獲的風能大于負載用電量時，可能造成風力機轉速過大，導致飛車;電流過大，導致發電機過載，燒毀線圈;

（2)蓄電池的充電電源來自于風力發電機，但風力發電系統的設計發電量是有限的，容易造成低風速時，蓄電池欠充;高風速時，蓄電池過充。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種獨立運行小型風力發電裝置。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種獨立運行小型風力發電裝置，其組成包括：葉片和發電機控制裝置，所述的葉片與發電機控制裝置連接，所述的發電機控制裝置分別與輸入輸出保護電路和DC-DC變換電路連接，所述的DC-DC變換電路分別與蓄電池、電源檢測電路和逆變器連接，所述的電源檢測電路與所述的輸入輸出保護電路連接，所述的逆變器分別與所述的蓄電池和交流分線連接，所述的蓄電池分別與直流分線和輔助電源連接，所述的輔助電源與所述的輸入輸出保護電路連接。

所述的獨立運行小型風力發電裝置，所述的輸入輸出保護電路與PWM控制電路一和PWM控制電路二連接，所述的PWM控制電路與驅動電路一連接，所述的PWM控制電路二與驅動電路二連接，所述的驅動電路一與所述的DC-DC變換電路連接，所述的驅動電路二與所述的逆變器連接。

所述的獨立運行小型風力發電裝置，所述的發電機控制裝置具有發電機。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型實現了負載跟蹤和充放電集成控制.它主要包括風力機、三相永磁同步發電機、橋式整流器、DC/DC變換器、蓄電池、逆變器、驅動電路以及控制系統幾個組成部分，風力機驅動永磁同步發電機發電,所發出的交流電經整流后給蓄電池充電或供給負載;逆變器將蓄電池或斬波器輸出的直流電變換成交流電供負載使用;DC/DC變換器用來改變風力發電機的負載特性,調節發電機輸出功率和控制蓄電池充放電;卸荷負載用來保護風力發電機組。

本實用新型能夠跟蹤最大功率（風力發電機組的最大功率跟蹤控制）；使風力發電機組的輸出功率與負載功率相匹配，同時對蓄電池合理充電，防止過充或過放。

附圖說明：

附圖1是本實用新型的結構示意圖。

附圖2是驅動電路結構圖。

附圖3是DC-DC變換電路結構圖。

附圖4是電源檢測電路結構圖。

附圖5是PWM控制電路結構圖。

具體實施方式：

實施例1：

一種獨立運行小型風力發電裝置，其組成包括：葉片1和發電機控制裝置2，所述的葉片與發電機控制裝置連接，所述的發電機控制裝置分別與輸入輸出保護電路3和DC-DC變換電路4連接，所述的DC-DC變換電路分別與蓄電池5、電源檢測電路6和逆變器7連接，所述的電源檢測電路與所述的輸入輸出保護電路連接，所述的逆變器分別與所述的蓄電池和交流分線8連接，所述的蓄電池分別與直流分線9和輔助電源10連接，所述的輔助電源與所述的輸入輸出保護電路連接。

實施例2:

根據實施例1所述的獨立運行小型風力發電裝置，其特征是：所述的輸入輸出保護電路與一11和PWM控制電路二12連接，所述的PWM控制電路與驅動電路一13連接，所述的PWM控制電路二與驅動電路二連接，所述的驅動電路一與所述的DC-DC變換電路連接，所述的驅動電路二14與所述的逆變器連接。

實施例3：

根據實施例1或2所述的獨立運行小型風力發電裝置，所述的發電機控制裝置具有發電機15。

實施例4：

獨立運行的小型風力發電系統由于不需要并網發電，系統輸出必須隨著負載的變化而變化，由于風能的隨機性和不穩定性以及負載的變化大大地增加了系統的復雜性。在獨立運行小型風力發電系統中風速和負載作為輸入是不斷變化的，因此系統應該通過調節來適應風速變化，滿足負載需要，并使整個系統運行在安全合理的范圍之內。