专利汇可以提供集储能装置为一体的变速恒频风力发电系统及控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种集储能装置为一体的变速恒频 风 力 发电系统及控制方法,变桨距风机通过 联轴器 连接变量 泵 ,由 变量泵 、单向 阀 A、两位两通电磁换向阀B、变量 马 达、 滤油器 通过液压管路依次连接形成闭环的液压调速主回路,变量马达通过 离合器 A连接发 电机 / 电动机 ,储能装置包括泵/马达和高压储气罐,发电机/电动机通过离合器B连接泵/马达;将 风力 发电机组 与储能装置集成为一体,采用单独调控变量泵和变量马达 排量 ,不仅能实现风力机最大功率 跟踪 ,也能确保变量马达输出转速恒定,从而达到发电机输出 频率 稳定,针对不同的风力采用不同的控制方法,有效解决风力发电受时间、 气候 变化 的影响,极大的提高 风能 利用率,提高风电 质量 。,下面是集储能装置为一体的变速恒频风力发电系统及控制方法专利的具体信息内容。
1.一种集储能装置为一体的变速恒频风力发电系统,包括变桨距风机(8),变桨距风机(8)上设有风速风向传感器(6)和变桨距机构(9),风速风向传感器(6)通过信号线连接控制器(5),其特征是:变桨距风机(8)通过联轴器(10)连接变量泵(11),由变量泵(11)、单向阀A、两位两通电磁换向阀B、变量马达(23)、滤油器(4)通过液压管路依次连接形成闭环液压调速主回路,变量马达(23)通过离合器A连接发电机/电动机(31),变量泵(11)上设有变量泵变量机构(12),变量马达(23)上设有变量马达变量机构(24);储能装置包括泵/马达(33)和高压储气罐(40),高压储气罐(40)上端设压力表B,发电机/电动机(31)通过离合器B连接泵/马达(33);液压调速主回路连接由补油泵(3)、溢流阀(2)、两位两通电磁换向阀D、减压阀B和单向阀F组成的储能装置补油支路,补油泵(3)与溢流阀(2)并联,并联出口有三个输出支路,第一个输出支路依次经两位两通电磁换向阀D、减压阀B和单向阀F串联后连接至储能装置,第二个输出支路连接液压调速主回路的高压管路,第三个输出支路连接液压调速主回路的低压管路;所述两位两通电磁换向阀B和两位两通电磁换向阀D、压力表B分别通过信号线连接到控制器(5),变桨距机构(9)、变量泵变量机构(12)和变量马达变量机构(24)均通过控制线连接到控制器(5)。
2.根据权利要求1所述的变速恒频风力发电系统,其特征是:泵/马达(33)经一个三位四通换向阀(37)后分别与气液转换器A和气液转换器B的下部端口连接,气液转换器A上部的两个端口分别与两位两通电磁换向阀G和两位两通电磁换向阀H连接,气液转换器B上部的两个端口分别与两位两通电磁换向阀E和两位两通电磁换向阀F连接,两位两通电磁换向阀F和两位两通电磁换向阀H串联,两位两通电磁换向阀E和两位两通电磁换向阀G串联,在两位两通电磁换向阀E和两位两通电磁换向阀G的串联管路上连接高压储气罐(40);在气液转换器A的上、下部位置分别设液位传感器A和液位传感器B,液位传感器A、液位传感器B、三位四通换向阀(37)和各个两位两通电磁换向阀均通过信号线连接控制器(5)。
3.根据权利要求1所述的变速恒频风力发电系统,其特征是:液压调速主回路连接压力表A、蓄能器(17)和安全阀(18);压力表A接在变量泵(11)的出口处,蓄能器(17)通过两位两通电磁换向阀A连接在单向阀A和两位两通电磁换向阀B之间,安全阀(18)通过单向阀B连接在蓄能器(17)接口和两位两通电磁换向阀B之间。
4.根据权利要求1所述的变速恒频风力发电系统,其特征是:在液压调速主回路的两位两通电磁换向阀B入口处依次连接两位两通电磁换向阀C、减压阀A和单向阀E,单向阀E连接改变风力叶片桨距角的变浆距支路。
5.一种如权利要求1所述集储能装置为一体的变速恒频风力发电系统的控制方法,其特征是具有以下步骤:
1)控制器(5)将风速风向传感器(6)实测风力与预设的风速作比较,当实测风力小于预设的切入风速时,控制器(5)控制离合器A断开,两位两通电磁换向阀B和两位两通电磁换向阀D切断,若压力表B检测的压力小于预设的发电压力,断开离合器B,储能装置不工作,若压力表B检测的压力大于预设的发电压力且需供电,离合器B接合,储能装置释能并通过离合器B带动发电机/电动机(31)转动发电;
2)当实测风力在预设的切入风速和额定风速之间时,控制器(5)控制两位两通电磁换向阀B接通,两位两通电磁换向阀D切断,离合器A接通,若正常用电时,控制器(5)控制离合器B断开,风能通过变桨距风机(8)转变为机械能并由联轴器A带动变量泵(11)将机械能转变为液压系统的压力能;控制器(5)根据风速变化控制变量泵变量机构(12),跟踪最大功率以获取最大风能,压力油液经单向阀A、两位两通电磁换向阀B驱动变量马达(23)将压力能转变为机械能,控制器(5)控制变量马达变量机构(24)使变量马达(23)输出转速保持恒定,并通过离合器A带动发电机/电动机(31)将机械能转变为恒频输出电能;若不需用电时,控制器(5)控制离合器B连接,变量马达(23)通过离合器A、离合器B和发电机/电动机(31)带动泵/马达(33),储能装置储能;
3)当实测风力在额定风速和切出风速之间时,控制器(5)控制两位两通电磁换向阀B接通,两位两通电磁换向阀D切断,离合器A接通,若正常用电时,控制器(5)控制离合器B断开,风能通过变桨距风机(8)转变为机械能并由联轴器A带动变量泵(11),将机械能转变为液压系统的压力能,控制器(5)根据风速变化控制变桨距机构(9)改变叶片桨距角,压力油液经单向阀A、两位两通电磁换向阀B驱动变量马达(23),将压力能转变为机械能;控制器(5)控制变量马达变量机构(24)使变量马达(23)输出转速保持恒定,通过离合器A带动发电机/电动机(31)将机械能转变为恒频输出电能;若不需用电时,控制器(5)控制离合器B连接,变量马达(23)通过离合器A、离合器B、发电机/电动机(31)带动泵/马达(33)工作,储能装置储能;
4)当实测风力高于切出风速时,控制器(5)控制两位两通电磁换向阀B接通,两位两通电磁换向阀D切断,离合器A切断,控制变桨距机构(9)使变桨距风机(8)停机,若不需用电,控制器(5)切断离合器B,若需要用电,接合离合器B,储能装置释能并通过离合器B带动发电机/电动机(31)转动发电。
6.根据权利要求5所述变速恒频风力发电系统的控制方法,其特征是:储能装置释能并发电过程为:控制器(5)控制三位四通换向阀(37)接入左位,两位两通电磁换向阀E和两位两通电磁换向阀H接通,两位两通电磁换向阀F和两位两通电磁换向阀G断开;高压储气罐(40)中的高压气体经两位两通电磁换向阀E进入气液转换器B上部,气液转换器B下部的压力油液通过三位四通换向阀(37)驱动泵/马达(33),通过离合器B带动发电机/电动机(31)转动,将机械能转变为电能。
7.根据权利要求6所述变速恒频风力发电系统的控制方法,其特征是:当液位传感器A检测到气液转换器A的油位后,控制器(5)控制三位四通换向阀(37)换接到右位,两位两通电磁换向阀F和两位两通电磁换向阀G接通并切断两位两通电磁换向阀E和两位两通电磁换向阀H,高压储气罐(40)中的高压气体经两位两通电磁换向阀F进入气液转换器A中,压力油液经三位四通换向阀(37)驱动泵/马达(33),通过离合器B带动发电机/电动机(31)转动;若液位传感器A和液位传感器B同时检测不到液压油液时,接通两位两通电磁换向阀D接通,油液经储能装置补油支路补油。
8.根据权利要求5所述变速恒频风力发电系统的控制方法,其特征是:储能装置蓄能过程为:控制器(5)控制三位四通换向阀(37)接入左位,接通两位两通电磁换向阀E和两位两通电磁换向阀H,断开两位两通电磁换向阀F和两位两通电磁换向阀G,泵/马达(33)输出压力油液经三位四通换向阀(37)左位进入气液转换器B下部,气液转换器B上部的压缩空气通过两位两通电磁换向阀E进入高压储气罐(40),气液转换器A下部的低压油经三位四通换向阀(37)进入泵/马达(33)中。
9.根据权利要求8所述变速恒频风力发电系统的控制方法,其特征是:当液位传感器B检测到气液转换器A的油液位置,控制器(5)控制三位四通换向阀(37)换接到右位,接通两位两通电磁换向阀F和两位两通电磁换向阀G,断开两位两通电磁换向阀E和两位两通电磁换向阀H,泵/马达(33)输出的压力油液经三位四通换向阀(37)右位进入到气液转换器A中,气液转换器A上部的压缩空气通过G进入高压储气罐(40);气液转换器B中的油液经三位四通换向阀(37)流入泵/马达(33)中;若液位传感器A和液位传感器B同时检测不到液压油液,控制器(5)控制两位两通电磁换向阀D接通补油。
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