[發明專利]一種風電互補動力系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010073728.2
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111173679A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 徐從啟;馮國勇;吳速;方天馳;高瑞林;徐磊;劉帥;賈桂芝;毛星
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍32181部隊;煙臺海翌能源科技有限公司
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06;F03D9/28;F04B17/02;F04B17/03
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明公開了一種風電互補動力系統，包括：風力機、電磁式離合器、雙動力耦合器、傳動軸、控制器、變頻電動機；風力機的輸出軸上設置有用于監測風力機輸出軸轉速的編碼器，編碼器的信號輸出端與控制器的信號輸入端電連接，控制器的第一信號輸出端連接電磁式離合器的信號輸入端，控制器的第二信號輸出端連接變頻電動機的信號輸入端。本發明還公開了基于風電互補動力系統的控制方法。本發明風電互補動力系統技術方案及其控制方法相對于現有技術的而言，充分利用風力，在風力可使用情況下至使用風力，在不能使用的情況下通過電力補給，最終輸出成本較低、可靠穩定的機械能。

技術領域

本發明涉及風力發電領域，具體涉及一種風電互補動力系統及其控制方法。

背景技術

在偏遠的臨海地區淡水資源十分匱乏，帶來的是居民以及守島守礁的官兵辦公和生活用水問題，因此海水淡化變得尤為重要。驅動海水淡化系統的動力裝置包括風力驅動裝置和電力驅動裝置，而傳統的風力驅動裝置存在以下缺陷：一、機械能轉化成電能，再由電能驅動海水淡化系統，能量轉化過程為機械能先轉化成電能，電能再轉化成機械能，由于能量在轉化過程轉化效率較低，因此導致能量損失過大。二、風力不穩定無法保持恒定的動力輸出；三、風力不足時無法提供足夠的動力。

因此有必要發明一種用于島礁海水淡化的風電互補技術。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明的主要目的是(一)、提供一種風電互補動力系統，通過雙動力耦合器，可以使充分利用風力機械能，在風力不足時采用電力補給，最終輸出穩定的機械能；(二)、提供一種一種風電互補動力系統的控制方法，實現風力與電力的互補。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以解決。

(一)、一種風電互補動力系統，進一步的，包括：風力機，風力機具有風力機輸出軸；電磁式離合器，電磁式離合器具有離合器輸入軸和離合器輸出軸；雙動力耦合器，雙動力耦合器具有兩個動力輸入軸和一個動力輸出軸；傳動軸，傳動軸具有傳動軸輸入端和傳動軸輸出端；控制器，控制器具有信號輸入端、第一信號輸出端和第二信號輸出端和第三信號輸出端；風力機輸出軸連接離合器輸入軸，離合器輸出軸連接傳動軸輸入端，傳動軸輸出端連接雙動力耦合器的一個動力輸入軸，雙動力耦合器的另一個動力輸入軸連接有變頻電動機；風力機的輸出軸上設置有用于監測風力機輸出軸轉速的編碼器，編碼器的信號輸出端與控制器的信號輸入端電連接，控制器的第一信號輸出端連接電磁式離合器的信號輸入端，控制器的第二信號輸出端連接變頻電動機的信號輸入端。

進一步的，還包括緩速制動器，緩速制動器設置于風力機輸出軸的外側，緩速制動器用于限制風力機輸出軸的轉速在設定范圍內。

進一步的，傳動軸的外側設置有電磁式抱閘器，控制器的第三信號輸出端連接電磁式抱閘器的信號輸入端。

進一步的，還包括換向器，換向器具有豎向的換向器輸入軸和橫向的換向器輸出軸；風力機為垂直軸風力機；換向器輸入軸連接垂直軸風力機的風力機輸出軸，換向器輸出軸連接電磁式離合器的輸入端。

進一步的，傳動軸的外側設置有電磁式抱閘器，控制器的第三信號輸出端連接電磁式抱閘器的信號輸入端，控制器控制電磁抱閘器的開閉。

(二)、一種風電互補動力系統的控制方法，基于以上的風電互補動力系統，控制方法包括以下步驟：

步驟一，編碼器采集當前風力機輸出軸的轉速信號，發送至控制器，控制器將轉速信號轉換成當前風速；