一种直驱永磁水力发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109519319A(43)申请公布日2019.03.26(21)申请号201811425689.7(22)申请日2018.11.27(71)申请人湖南大学地址410000湖南省长沙市岳麓区麓山南路麓山门(72)发明人黄守道郑剑吕铭晟荣飞罗德荣(74)专利代理机构长沙市标致专利代理事务所(普通合伙)43218代理人徐邵华(51)Int.Cl.F03B13/00(2006.01)F03B15/00(2006.01)F03B15/06(2006.01)F03B11/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种直驱永磁水力发电系统(57)摘要本发明公开了一种直驱永磁水力发电系统，包括一水轮机和一直驱永磁发电机，所述水轮机中的轮转轴与所述直驱永磁发电机中的转子轴直接相连;所述直驱永磁发电机输出的电流通过一变流器和组合变压器送入电网;所述水轮机、直驱永磁发电机通过一水力发电系统控制装置控制运行。本发明具有结构比较简单、占用面积小、便于安装检修的优点，提高料发电厂队发电环境的适应力，并提高能源利用效率，确保系统运行的稳定安全。CN109519319ACN109519319A权利要求书1/2页1.一种直驱永磁水力发电系统，包括一水轮机和一直驱永磁发电机，其特征在于，所述水轮机中的轮转轴与所述直驱永磁发电机中的转子轴直接相连;所述直驱永磁发电机输出的电流通过一变流器和组合变压器送入电网;所述水轮机、直驱永磁发电机通过一水力发电系统控制装置控制运行。2.如权利要求1所述的一种直驱永磁水力发电系统，其特征在于，所述水力发电系统控制装置包括一水力发电系统主控制器，所述水力发电系统主控制器通过采集人工指令、发电量数据、各类传感信号、来水检测信号并处理后，通过水轮机出力控制装置来控制水轮机的出力状态，通过变流控制器来控制变流器运行状态，还通过内置的故障分析及处理软件来控制直驱永磁水力发电系统中各类机械保护装置和电气保护装置动作，实现对所述直驱永磁水力发电系统的保护。3.如权利要求2所述的一种直驱永磁水力发电系统，其特征在于，所述水力发电系统主控制器还与一上位机连接，用来显示所述直驱永磁水力发电系统的实时工作状态。4.如权利要求2所述的一种直驱永磁水力发电系统，其特征在于，所述人工指令通过一与水力发电系统主控制器连接的人工指令输入装置进行输入;所述发电量数据通过一与所述水力发电系统主控制器连接的发电量数据输入装置进行输入;所述来水检测信号通过设置在在所述水轮机进水管处的水流传感器来获取。5.如权利要求2所述的一种直驱永磁水力发电系统，其特征在于，所述各类传感信号包括水轮机中的转轮叶片角度信号、直驱永磁发电机转子速度信号、所述水轮机内的机械故障信号、所述直驱永磁发电机内的机械故障信号和电气故障信号、所述直驱永磁发电机与所述变流器之间输电线路的机械故障信号和电气故障信号、所述变流器的机械故障信号和电气故障信号、所述组合变压器的机械故障信号和电气故障信号以及电网中的机械故障信号和电气故障信号；所述水轮机中的转轮叶片角度信号通过设置在水轮机中的转轮叶片上的转轮叶片角度传感器来获取;所述直驱永磁发电机转子速度信号通过设置在所述直驱永磁发电机的转子上的速度编码器来获取；所述来水检测信号通过设置在在所述水轮机进水管处的水流传感器来获取;所述水轮机内的机械故障信号通过设置在所述水轮机中的若干机械故障检测传感器来获取;所述直驱永磁发电机内的机械故障信号和电气故障信号通过设置在所述直驱永磁发电机内的若干机械故障检测传感器和若干电气故障检测传感器来分别获取；所述直驱永磁发电机与所述变流器之间输电线路的机械故障信号和电气故障信号通过设置在所述直驱永磁发电机与所述变流器之间输电线路中的若干机械故障检测传感器和若干电气故障检测传感器来分别获取；所述变流器的机械故障信号和电气故障信号通过设置在所述变流器中的若干机械故障检测传感器和若干电气故障检测传感器来分别获取；所述组合变压器的机械故障信号和电气故障信号通过设置在所述组合变压器中的若干机械故障检测传感器和若干电气故障检测传感器来分别获取；所述电网中的机械故障信号和电气故障信号通过设置在电网中的若干机械故障检测2CN109519319A权利要求书2/2页传感器和若干电气故障检测传感器来分别获取。6.如权利要求5所述的一种直驱永磁水力发电系统，其特征在于，所述若干机械故障检测传感器为振动传感器、温度传感器、声波传感器、红外传感器中的一种或任意两种以上的组合；所述若干电气故障检测传感器为电压传感器、电流传感器、磁链传感器、速度传感器中的一种或任意两种以上的组合。7.如权利要求2所述的一种直驱永磁水力发电系统，其特征在于，所述水轮机出