[發明專利]一種基于風力發電機的風力發電系統及方法

在審

• 申請號: 202110921276.3
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113565673A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 張波
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D7/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明涉及風力發電領域，具體為一種基于風力發電機的風力發電系統及方法。本發明系統包括電控線路、高壓頭風機、輔助氣流輸送管道和若干個輔助氣流噴口；若干個輔助氣流噴口均勻設置在風力發電機葉片壓力面的中部和后端；高壓頭風機設在風力發電機輪轂的罩殼內，其進風口與風力發電機輪轂的罩殼連通，出風口通過輔助氣流輸送管道與輔助氣流噴口連通；所述電控線路經由空心的風力發電機軸接引至風力發電機機艙內，用于高壓頭風機的供電和控制；設置在風力發電機葉片壓力面的中部和后端的輔助氣流噴口分別交錯布置，且每一個輔助氣流噴口與風力發電機轉軸的距離不同。本發明結構簡單，設計合理，功率輸出穩定，適應能力強，能有效提高發電功率。

技術領域

本發明涉及風力發電領域，具體為一種基于風力發電機的風力發電系統及方法。

背景技術

在碳達峰碳中和的大背景下，以風力發電、光伏發電為代表的新能源發電占比將越來越大。風力發電是指把風的動能轉為電能，因為風是沒有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭，對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，因地制宜地利用風力發電，非常適合，大有可為。同時，風能是一種清潔無公害的可再生能源能源，利用風力發電非常環保，且風能蘊量巨大，因此日益受到世界各國的重視。

風力發電機是將風能轉換為電能的設備，一般有風輪、發電機、調向器、塔架、限速安全機構等組成。風力發電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，把風的動能轉變為風輪軸的機械能，發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。在碳達峰碳中和的大背景下，風力發電占全部發電量的比例將越來越大。但是風力發電受自然條件的影響大，一臺風力機全年大約有30％的時間處于停機狀態，40％的時間處于非滿負荷運行狀態，只有30％的時間處于滿負荷發電狀態。因此，減小風力發電機對環境風速的依賴是未來技術發展趨勢。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于風力發電機的新型風力發電系統及方法，結構簡單，設計合理，功率輸出穩定，適應能力強，能有效提高發電功率。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種基于風力發電機的風力發電系統，包括電控線路、高壓頭風機、輔助氣流輸送管道和若干個輔助氣流噴口；

所述若干個輔助氣流噴口均勻設置在風力發電機葉片壓力面的中部和后端；

所述高壓頭風機設置在風力發電機輪轂的罩殼內，其進風口與風力發電機輪轂的罩殼連通，出風口通過輔助氣流輸送管道與輔助氣流噴口連通；

所述電控線路經由空心的風力發電機軸接引至風力發電機機艙內，用于高壓頭風機的供電和控制。

進一步的，所述設置在風力發電機葉片壓力面的中部和后端的輔助氣流噴口分別交錯布置，且每一個輔助氣流噴口與風力發電機轉軸的距離不同。

進一步的，所述每個輔助氣流噴口的輸入端分別設置有一一對應的質量流量控制器。

更進一步的，所述質量流量控制器與電控線路連接。

進一步的，所述每個輔助氣流噴口分別設置有一一對應的角度調節機構。

更進一步的，所述角度調節機構與電控線路連接。

進一步的，所述電控線路包括旋轉電控線路和非旋轉電控線路；所述旋轉電控線路設置在風力發電機輪轂的罩殼內且跟隨風力發電機葉片轉動；所述非旋轉電控線路設置在風力發電機機艙內；旋轉電控線路穿過空心的風力發電機葉輪軸，通過滑環與非旋轉電控線路連接。

進一步的，所述風力發電機輪轂的罩殼上設置有開孔，開孔通過管道與高壓頭風機的進風口連接。

一種基于風力發電機的風力發電方法，包括，