一种风能跟踪、风力发电装置和风能控制系统.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CN107191330A(43)申请公布日2017.09.22(21)申请号201710480179.9(22)申请日2017.06.22(71)申请人中国华电科工集团有限公司地址100000北京市丰台区汽车博物馆东路6号院1号楼申请人北京华电中光新能源技术有限公司(72)发明人赵晓光郭进学丛建鸥张云曳陈晓明(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人吴黎(51)Int.Cl.F03D7/02(2006.01)F03D7/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种风能跟踪、风力发电装置和风能控制系统(57)摘要本发明提供了一种风能跟踪、风力发电装置和风能控制系统，所述风能跟踪装置包括风向检测器，用于获取叶轮所处环境中的风向信息；叶轮控制器，用于调整所述叶轮旋转平面的角度；处理器，所述处理器分别与所述风向检测器和所述叶轮控制器连接，用于根据所述风向信息生成驱动信号，所述驱动信号用于使所述叶轮控制器将所述叶轮旋转平面调整为与当前风向垂直。该方案通过风向检测器实时检测风向信息，并将检测的信息发送至处理器，处理器会根据风向信息生成对叶轮控制器的驱动信号，以使叶轮控制器将叶轮旋转平面调整为与当前风向垂直，进而可以使风能最大可能的转化为叶轮的机械能，从而实现最大风能跟踪，以提高风力机对风能的利用率。CN107191330ACN107191330A权利要求书1/1页1.一种风能跟踪装置，其特征在于，包括：风向检测器，用于获取叶轮所处环境中的风向信息；叶轮控制器，用于调整所述叶轮旋转平面的角度；处理器，所述处理器分别与所述风向检测器和所述叶轮控制器连接，用于根据所述风向信息生成驱动信号，所述驱动信号用于使所述叶轮控制器将所述叶轮旋转平面调整为与当前风向垂直。2.根据权利要求1所述的风能跟踪装置，其特征在于，所述叶轮控制器包括：步进电机，用于控制所述叶轮旋转平面的调整角度；位移传感器，连接所述步进电机，用于获取所述步进电机的转动角度。3.根据权利要求2所述的风能跟踪装置，其特征在于，所述根据所述风向信息生成驱动信号包括：根据所述风向信息生成将所述叶轮旋转平面调整为与当前风向垂直时，所述叶轮旋转平面的需求转动角度；判断所述步进电机的转动角度是否等于所述需求转动角度；若所述步进电机的转动角度不等于所述需求转动角度，根据所述转动角度和所述需求转动角度的差值和方向生成所述驱动信号。4.根据权利要求1所述的风能跟踪装置，其特征在于，所述风向检测器为风向标。5.一种风力发电装置，其特征在于，包括：权利要求1-4中任一项所述的风能跟踪装置；风速检测器，用于获取所述叶轮所处环境中的风速信息；所述处理器还用于根据所述风速信息控制风力发电装置的发电机运行；光电码盘，与所述发电机连接，用于获取所述发电机的转速，并将所述发电机的转速反馈至所述处理器，以使所述处理器根据反馈信号调整对所述发电机的控制信号。6.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于，所述风速检测器为风速传感器。7.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于，所述处理器包括：第一子处理器，用于根据所述风向信息生成所述驱动信号；第二子处理器，用于根据所述风速信息和所述反馈信号控制所述发电机运行。8.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于，还包括：电机侧变换器，分别与所述处理器和所述发电机连接，用于将对所述发电机的控制信号转化为交流励磁电信号并驱动所述发电机转子转动。9.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于，还包括：通信模块，与所述处理器连接，用于在接收到外界设备的数据请求时，将所述风向信息、所述风速信息、以及对所述发电机的控制信号发送至所述外界设备。10.一种风能控制系统，其特征在于，包括：如权利要求5至9中任一项所述的风力发电装置；传输基站，与所述风力发电装置连接，用于接收并传输所述风力发电装置发送的监测信息；服务器：用于存储所述监测信息，以供数据调用；监控终端：用于远程监控所述风力发电装置，并显示所述监测信息。2CN107191330A说明书1/5页一种风能跟踪、风力发电装置和风能控制系统技术领域[0001]本发明涉及风能技术领域，具体涉及一种风能跟踪、风力发电装置和风能控制系统。背景技术[0002]随着能源的匮乏及传统火力发电对环境的污染，可再生能源的发展受到越来越多的重视，包括风能、太阳能、海洋能、生物质能等，其中风能发电发展最迅速、潜力最大。风能发电的原理：是利用风力带动风力机叶轮旋转，把风的动能转变为叶轮轴的机械能，发电机在叶轮轴的带动下旋转发电，在此次过程中，一般会透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。[0003]随着外界风速和风向的变化