[發(fā)明專利]一種風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法

有效

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• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113279912B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 鐘曉暉;孫香宇;張明明;榮曉敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D7/02;F03D9/28;F03D17/00;F03D80/00
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產(chǎn)權代理有限公司 11718
• 代理人: 張卓

本發(fā)明提供了一種風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法，風力機一拖二帶動壓縮機和發(fā)電機，包括如下步驟：S1：計算壓縮機和發(fā)電機的額定轉速；S2：根據(jù)S1所計算的額定轉速，設置風熱機組能源系統(tǒng)；S3：判斷當前狀態(tài)使用的模式，選用第一模式進行S4，選用第二模式進行S5；S4：斷開風力機與壓縮機之間連接的離合器，風力機優(yōu)先帶動發(fā)電機工作；S5：斷開風力機與發(fā)電機之間連接的離合器，風力機優(yōu)先帶動壓縮機工作。本發(fā)明所提供的風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法，采用風力機一拖二帶動壓縮機和發(fā)電機，有效地減少了中間轉換過程的能量轉換損失，根據(jù)實時風速和用戶的需求控制壓縮機和發(fā)電機的功率分配，并控制風熱機組以達到最高利用效率。

技術領域

本發(fā)明屬于熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制領域，具體涉及一種風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法。

背景技術

能源是人類生存、發(fā)展的基礎，但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，化石能源消耗量持續(xù)增加，人類正面臨著日益嚴重的能源短缺和環(huán)境問題，全球氣候變暖已成為國際關注的熱點。發(fā)展清潔能源對于保障能源安全、促進環(huán)境保護、減少溫室氣體排放、實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

近年來，以太陽能、風能、地熱能和海洋能為主的新能源開發(fā)利用技術得到了快速的發(fā)展。受風能波動性和電網(wǎng)擴容影響，目前我國棄風限電現(xiàn)象比較嚴重。而在非電熱領域，尤其是在建筑供熱和工業(yè)用熱的方面，將風能直接轉化為熱能不僅可以實現(xiàn)清潔能源供暖，而且可以解決風能消納的問題。

但是，風熱機組是根據(jù)安裝地的風資源評估所設計的，部分地區(qū)存在建筑物限高的問題，只能將風機葉輪縮小，限制了風力機對風能的捕獲，單個風熱機組很難滿足用戶的供暖需求。地源熱泵是以巖土體、地層土壤、地下水或地表水為低溫熱源，由水地源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內系統(tǒng)組成的供熱中央空調系統(tǒng)。但是在北方冬夏季時，地源熱泵的吸放熱不平衡會導致土壤溫度降低。

因此，需提供一種風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法來解決上述問題。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法，所述風熱機組能源系統(tǒng)包括風力機、壓縮機和發(fā)電機，所述風力機一拖二帶動壓縮機和發(fā)電機，所述風機能源系統(tǒng)設有第一模式和第二模式，所述方法包括如下步驟：

S1：計算所述壓縮機和所述發(fā)電機的額定轉速；

S2：根據(jù)S1所計算的額定轉速，設置風熱機組能源系統(tǒng)；

S3：判斷當前狀態(tài)使用的模式，選用第一模式進行S4，選用第二模式進行S5；

S4：斷開風力機與壓縮機之間連接的離合器，風力機優(yōu)先帶動發(fā)電機工作；

S5：斷開風力機與發(fā)電機之間連接的離合器，風力機優(yōu)先帶動壓縮機工作。

本發(fā)明所提供的風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法，還具有這樣的特征，所述風力機設有第一切入風速和第二切入風速；所述第一切入風速用于單帶發(fā)電機，所述第二切入風速用于單帶壓縮機。

本發(fā)明所提供的風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法，還具有這樣的特征，所述風力機與增速箱連接，所述增速箱設有兩個輸出軸，所述兩個輸出軸分別連接發(fā)電機和壓縮機，所述兩個輸出軸的增速比被配置為風力機達到額定轉速時所述發(fā)電機和所述壓縮機也同時達到最高轉速。

本發(fā)明所提供的風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法，還具有這樣的特征，所述第一模式應用于用戶對供電需求大于供熱/冷需求時。

本發(fā)明所提供的風熱機組能源系統(tǒng)的控制方法，還具有這樣的特征，所述S4包括如下步驟：

S4.1：風力機帶動發(fā)電機工作，發(fā)電機轉速不小于第一切入風速后，發(fā)電機發(fā)電；