利用太阳能调速的风力发电系统.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(10)申请公布号CNCN103644075103644075A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310646665.5(22)申请日2013.12.04(71)申请人中国大唐集团科学技术研究院有限公司地址102206北京市昌平区北农路2号华北电力大学主楼D座12层(72)发明人何海婷丁军威李少华曾梁彬宋伟明王琪瑞刘瑶(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257代理人杨明(51)Int.Cl.F03D7/02(2006.01)F03G6/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称利用太阳能调速的风力发电系统(57)摘要本发明公开一种利用太阳能调速的风力发电系统，其包括支撑结构、发电机、风力叶轮、聚光系统、太阳能集热器、导气管和自动控制系统，本发明通过利用太阳能加热的方式为气体流动提供热动力，并将气流引向风力叶轮叶片远轴端的气流喷口，同时利用自动控制系统和三通阀实时控制气流的喷射方向和喷射量，对风力叶轮进行加速或减速，从而在一定程度上稳定了风力叶轮的转速，稳定了风力发电机的频率和功率输出，在一定程度上解决了现有风力发电机存在的功率输出波动大、频率不稳定的问题，具有结构新颖、资源利用充分的优点。CN103644075ACN1036475ACN103644075A权利要求书1/1页1.一种利用太阳能调速的风力发电系统，其特征在于：包括支撑结构、发电机、风力叶轮、聚光系统、太阳能集热器、导气管和自动控制系统，所述发电机设置在支撑结构的顶端，所述风力叶轮通过旋转活接头与发电机连接，所述太阳能集热器设置在支撑结构上，所述聚光系统设置在支撑结构的周围，且将太阳光反射到太阳能集热器上，支撑结构上设置有将空气引入太阳能集热器的进风管，支撑结构内设置有将经太阳能集热器加热的气流引入风力叶轮的导气管，导气管和旋转活接头连通，风力叶轮由轮毂和多个叶片组成，叶片内部设置有气流通道，且在叶片远轴端设置有可向风力叶轮转动切向的正、反方向喷射气流的喷口，气流喷射方向由电磁三通阀控制，自动控制系统对风力叶轮的转速做实时监测，当风力叶轮转速超过设定值时，自动控制系统控制电磁三通阀使气流向风力叶轮转动方向的反方向喷射，当风力叶轮转速低于设定值时，自动控制系统控制电磁三通阀使气流向风力叶轮转动方向的正方向喷射。2.根据权利要求1所述的利用太阳能调速的风力发电系统，其特征在于：所述聚光系统为反光板。3.根据权利要求1所述的利用太阳能调速的风力发电系统，其特征在于：所述进风管或者支撑结构内的导气管上设置有气体流量调节阀。4.根据权利要求1所述的利用太阳能调速的风力发电系统，其特征在于：所述喷口为引射型喷口。5.根据权利要求1所述的利用太阳能调速的风力发电系统，其特征在于：所述太阳能集热器还具有蓄热结构。2CN103644075A说明书1/3页利用太阳能调速的风力发电系统技术领域[0001]本发明涉及风力发电系统。背景技术[0002]近年来，风力发电作为一种清洁可再生能源技术得到了长足的发展，但也遇到了一些问题。最突出的是风力发电受自然条件变化影响较大，风机转速难以稳定和调节，使得功率输出波动大，频率不稳定。这些弊端严重影响了风力发电厂接入主干电网的能力，造成弃风情况严重。[0003]在我国，一般风能比较充沛的区域，年均日照时间也较长，具备良好的太阳能基础。太阳能聚集之后可以获得高温热源，可以将其作为风力发电机调速的能量来源。发明内容[0004]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种利用太阳能调速的风力发电系统，以利用风电场的太阳能来调节风力发电机的转速，从而在一定范围内改善风力发电机的工作状况，稳定风力发电机的频率和功率输出。[0005]本发明的技术方案如下：一种利用太阳能调速的风力发电系统，其包括支撑结构、发电机、风力叶轮、聚光系统、太阳能集热器、导气管和自动控制系统，所述发电机设置在支撑结构的顶端，所述风力叶轮通过旋转活接头与发电机连接，所述太阳能集热器设置在支撑结构上，所述聚光系统设置在支撑结构的周围，且将太阳光反射到太阳能集热器上，支撑结构上设置有将空气引入太阳能集热器的进风管，支撑结构内设置有将经太阳能集热器加热的气流引入风力叶轮的导气管，导气管和旋转活接头连通，风力叶轮由轮毂和多个叶片组成，叶片内部设置有气流通道，且在叶片远轴端设置有可向风力叶轮转动切向的正、反方向喷射气流的喷口，气流喷射方向由电磁三通阀控制，自动控制系统对风力叶轮的转速做实时监测，当风力叶轮转速超过设定值时，自动控制系统控制电磁三通阀使气流向风力叶轮转动方向的反方向喷射，当风力叶轮转速低于设定值时，自动控