一种空压蓄能风力发电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种空压蓄能风力发电系统，包括分别连接在管网容器上的至少一组压气机，每一组压气机均与第一发电机连接，管网容器通过轴流风机连接第二发电机，第二发电机通过励磁机连接电网；压气机为变频压气机，第一发电机为风力发电机组，第一发电机在风力作用下驱动压气机向管网容器充气，管网容器向轴流风机输出压缩后的空气，通过轴流风机带动第二发电机经励磁机向电网同步发电。以风力发电机组带动的空气压气机产生压缩空气作为蓄能介质吸纳风电机组的不稳定性，再利用管网容器储存的压缩空气配合轴流发电机实现发电，将多组风力发电机产生的不稳定的电能通过储存的压缩空气转化为稳定的电能。转化为稳定的电能。转化为稳定的电能。

【技术实现步骤摘要】
一种空压蓄能风力发电系统


[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体为一种空压蓄能风力发电系 统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必 然构成在先技术。
[0003]目前的风力发电系统中，每一台风机即为一个独立的发电单元， 存在有风则有电、风过则无电的间歇性和不稳定性的问题，虽然每台 风机配备了偏航控制装置控制风机叶片始终朝向迎风面，和变桨控制 装置改变叶片角度，从而获得尽可能多且稳定的发电功率，但仍无法 解决风电存在的不稳定性问题。
[0004]现有技术中通过与风电共同投入电网的火电机组和抽水蓄能电 站等设施吸纳风电带来的不稳定性，但此类设施工程造价较高，如果 采用蓄电池技术来吸纳，会消耗大量的稀有金属材料，环境代价较大。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种空压 蓄能风力发电系统，每一组风力发电机组作为空气压气机的动力单 元，输出的压缩空气共同接入空气管网容器，再由空气管网容器出口 配备的轴流发电机实现发电，以空气作为蓄能介质吸纳风电机组的不 稳定性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面提供一种空压蓄能风力发电系统，包括分别 连接在管网容器上的至少一组压气机，每一组压气机均与第一发电机 连接，管网容器通过轴流风机连接第二发电机，第二发电机通过励磁 机连接电网；
[0008]压气机为变频压气机，第一发电机为风力发电机组，第一发电机 在风力作用下驱动压气机向管网容器充气，管网容器向轴流风机输出 压缩后的空气，通过轴流风机带动第二发电机经励磁机向电网同步发 电。
[0009]第一发电机包括转动连接在塔架顶端的机头支架，机头支架一端 连接斗轮，另一端连接永磁发电机的外壳，机头支架内部设有转轴， 转轴一端连接转子，另一端穿过机头支架与永磁发电机的工作端连 接，转子外侧设有风筒，风筒的一端与斗轮远离永磁发电机的一端连 接；永磁发电机与位于塔架内部的电缆连接。
[0010]斗轮呈两端开口的筒状且截面为八边形，斗轮朝向永磁发电机一 侧的开口宽度不小于朝向风筒一侧的开口宽度。
[0011]压气机包括连接在电动机输出轴上的传动链条，传动链条与传动 轮的转轴啮合，传动轮带动曲轴连杆活塞，曲轴连杆活塞的活塞头在 气缸内往复运动，气缸的出气管路与管网容器连接。
[0012]电动机输出轴连接减速器，减速器输出轴连接传动链条。
[0013]传动轮包括连接在转轴两端的转轮，转轴中心与传动链条啮合， 带动两端的两端的转轮同步旋转。
[0014]曲轴连杆活塞包括一端连接在转轮上，另一端与活塞头连接的曲 轴连杆，转轮分别与对应的曲轴连杆连接。
[0015]活塞头上具有气缸进气门，气缸的出气管路上连接储气罐进气 门。
[0016]气缸外侧连接冷却罐，冷却罐内具有冷却液。
[0017]管网容器还连接安全阀。
[0018]管网容器上设有控制单元，控制单元与轴流风机连接。
[0019]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0020]1、使每一组风力发电机组作为空气压气机的动力单元，输出的 压缩空气共同接入管网容器，以风力发电机组带动的空气压气机产生 压缩空气作为蓄能介质吸纳风电机组的不稳定性，再利用管网容器储 存的压缩空气配合轴流发电机实现发电，将多组风力发电机产生的不 稳定的电能通过储存的压缩空气转化为稳定的电能。
[0021]2、第一发电机一方面使经前大后小的斗轮收口后，空气密度增 加，风速加快，从而提高转子的转速进而提升发电效率；另一方面斗 轮的结构具有动力学上的降落伞阻力特性，使斗轮开口永远正对来风 方向实现自主迎风，不需要现有风电机组中的偏航控制和变桨控制， 结构更加简单。
附图说明
[0022]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步 理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对 本专利技术的不当限定。
[0023]图1是本专利技术一个或多个实施例提供的空压蓄能风力发电系统 结构示意图；
[0024]图2(a)
‑
(b)是本专利技术一个或多个实施例提供的空压蓄能风力 发电系统中第一发电机的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术一个或多个实施例提供的空压蓄能风力发电系统 中压气机的结构示意图；
[0026]图1中：1、第一发电机，2、压气机，3、塔架，4、管网容器，5、 安全阀，6、控制单元，7、轴流风机，8、第二发电机，9、励磁机；
[0027]图2(a)
‑
(b)中：111、斗轮，112、风筒，121、转轴，122、 转子，13、机头支架，14、永磁发电机，15、连接机构，16、塔架， 17、电缆；
[0028]图3中：21、电动机，22、减速器，23、传动链条，24、左右双 转轮，25、曲轴连杆活塞，26、气缸，27、冷却罐，28、气缸进气门， 29、储气罐进气门；
具体实施方式
[0029]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0030]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一 步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本 专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式， 而非意图限制根
据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除 非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外， 还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其 指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0032]正如
技术介绍
中所描述的，风力发电机组受限于季节性，产生的 电能不稳定，现有技术中通过与风电机组共同投入电网的火电机组等 设施来吸纳风电的不稳定性，此种方式的成本较高。
[0033]因此以下实施例给出了一种空压蓄能风力发电系统，每一组风力 发电机组作为空气压气机的动力单元，输出的压缩空气共同接入空气 管网容器，再由空气管网容器出口配备的轴流发电机实现发电，以空 气作为蓄能介质吸纳风电机组的不稳定性。
[0034]实施例一：
[0035]如图1
‑
3所示，一种空压蓄能风力发电系统，包括分别连接在管 网容器4上的至少一组压气机2，每一组压气机2均与第一发电机1 连接，管网容器4通过轴流风机7连接第二发电机8，第二发电机8 通过励磁机9连接电网。
[0036]压气机2为变频压气机，第一发电机1为风力发电机组，每一组压 气机2被第一发电机1带动向管网容器4充入压缩气体，管网容器4向轴 流风机7输出压缩后的空气，通过轴流风机7带动第二发电机8经励磁 机9向电网同步发电。
[0037]管网容器4还连接安全阀5用于超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空压蓄能风力发电系统，其特征在于：包括分别连接在管网容器上的至少一组压气机，每一组压气机均与第一发电机连接，管网容器通过轴流风机连接第二发电机，第二发电机通过励磁机连接电网；压气机为变频压气机，第一发电机为风力发电机组，第一发电机在风力作用下驱动压气机向管网容器充气，管网容器向轴流风机输出压缩后的空气，通过轴流风机带动第二发电机经励磁机向电网同步发电。2.如权利要求1所述的一种空压蓄能风力发电系统，其特征在于：所述第一发电机包括转动连接在塔架顶端的机头支架，机头支架一端连接斗轮，另一端连接永磁发电机的外壳，机头支架内部设有转轴，转轴一端连接转子，另一端穿过机头支架与永磁发电机的工作端连接，转子外侧设有风筒，风筒的一端与斗轮远离永磁发电机的一端连接；永磁发电机与位于塔架内部的电缆连接。3.如权利要求2所述的一种空压蓄能风力发电系统，其特征在于：所述斗轮呈两端开口的筒状且截面为八边形。4.如权利要求2所述的一种空压蓄能风力发电系统，其特征在于：所述斗轮朝向永磁发电机一侧的开口宽度不小于朝向风筒一侧的开口宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁超文，
申请(专利权)人：济南泰景电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：