一种新型风机提水发电系统技术方案

一种可以提高风能利用率和输出稳定、高品质电能的新型风机提水系统。包括风机、储能装置、控制器、上水位传感器、下水位传感器、水库、水轮发电机、发电机、控制开关、水泵；其特征是：风机通过控制开关选择与水泵或发电机相连，发电机与储能装置相连，水库底部与水轮发电机相连，水库上方装有上水位传感器，水库下方装有下水位传感器，上水位传感器与控制器相连，控制器与控制开关相连，下水位传感器与水轮发电机相连。风能发电存在风能利用率低，并网电能质量差，稳定性不好的缺点，新型的风力提水发电系统可以提高风能利用率，保证电能稳定、高质量的输出。

A new fan lift water power generation system

The utility model relates to a novel fan lifting water system which can improve the utilization rate of wind energy, output stability and high quality electric energy. Includes fan, energy storage device, controller, water level sensor, water level sensor, reservoir, turbine, generator, control switch, pump; fan is characterized by controlling the switch is connected with the pump or generator, generator and storage devices connected to the bottom of the reservoir is connected with the hydraulic generator is arranged above the upper reservoir the water level sensor, a water level sensor on the reservoir below the water level sensor and the controller is connected with the control switch controller, water level sensor is connected with a hydraulic generator. Wind power generation has the disadvantages of low utilization rate of wind energy, poor quality of grid connected power and poor stability. The new wind power generation system can improve the utilization of wind energy and ensure the stable and high quality output of power.

【技术实现步骤摘要】
一种新型风机提水发电系统
本专利技术涉及一种风力利用领域，尤其涉及风力提水、风力发电和水力发电。
技术介绍
对于风能的利用主要有风力发电和灌溉、饮水等多种形式的风力提水。风力发电是风能驱动风机的旋转，风机带动发电机发电。由于风能具有不确定性和随机性，因此传统风机发出的电能在电压、波形、频率等方面很难达到并网的标准。经过整流并网的部分电能，因为高次谐波，会对电网造成污染，对电网的的稳定运行会造成不利影响。因此造成大量风电难以并网，大量风机不得不停机的局面。风力提水是风能利用重要的方式之一，传统风力提水通过风能带动风机转换能机械能，再通过机械传动驱动水泵提水。但是传统风力提水主要的用途是用于农业灌溉和饮水等方式。水力发电是一种相对比较成熟的技术，水利发电的电能质量相比于风力发电好很多。如何能把提高风能的利用率，并提高输出电能的质量是本专利技术要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决风力发电，存在的风能利用率低，并网电能质量差，稳定性不好的缺点，提出一种新型的风力提水发电系统。本专利技术可以提高风能利用率，保证电能稳定高质量的输出。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：一种新型风机提水发电系统，包括风机（1）、储能装置（2）、控制器（3）、上水位传感器（4）、下水位传感器（5）、水库（6）、水轮发电机（7）、发电机（8）、控制开关（9）、水泵（10），其特征是：风机（1）通过控制开关（9）选择与水泵（10）或发电机（8）相连，发电机（8）与储能装置（2）相连；水库（6）底部与水轮发电机（7）相连，水库上方装有上水位传感器（4），水库下方装有下水位传感器（5），上水位传感器（4）与控制器（3）相连，控制器（3）与控制开关（9）相连，下水位传感器（5）与水轮发电机（7）相连。水库（6）装有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（5）控制水轮发电机（7）停止工作。控制开关（9）连接风机（1）和水泵（10）时，水泵（10）提水至水库（6）中，水库（6）中水从下方流出，驱动水轮发电机（7）发电。控制开关（9）连接风机（1）和发电机（8）时，风机（1）驱动发电机（8）发电，电能存储在储能装置（2）中。本专利技术的工作过程如下：风机（1）在风力的作用下旋转，带动水泵（10）抽水，并将水通过水管送到水库（6）中，水库（6）中的水从水库（6）的底部流出驱动水轮发电机（7）发电；水库（6）设有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），上水位传感器（4）和下水位传感器（5）把水位传感信号传送到控制器（3）；控制器（3）将控制信号传递给控制开关（9），控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连；当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（6）控制水轮发电机（7）停止工作,构成一个循环。通过该循环，可以提高风能的利用率，保证电能高质量的稳定输出。本专利技术可以达到的效果：通过合理选择水轮发电机（7）的大小，使其和风机（1）、水库（6）、水泵（10）合理搭配，保证电能高品质、稳定的输出，并提高风能的利用率。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1风机、2储能装置、3控制器、4上水位传感器、5下水位传感器、6水库、7水轮发电机、8发电机、9控制开关、10水泵。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。一种新型风机提水发电系统，包括风机（1）、储能装置（2）、控制器（3）、上水位传感器（4）、下水位传感器（5）、水库（6）、水轮发电机（7）、发电机（8）、控制开关（9）、水泵（10）；其特征是：风机（1）通过控制开关（9）选择与水泵（10）或发电机（8）相连，发电机（8）与储能装置（2）相连，水库（6）底部与水轮发电机（7）相连，水库（6）上方装有上水位传感器（4），水库（6）下方装有下水位传感器（5），上水位传感器（4）与控制器（3）相连，控制器（3）与控制开关（9）相连，下水位传感器（5）与水轮发电机（7）相连。控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连。水库（6）装有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（5）控制水轮发电机（7）停止工作。控制开关（9）控制风机（1）和水泵（10）相连时，水泵（10）提水至水库（6）中，水库（6）中水从底部流出，驱动水轮发电机（7）发电。控制开关（9）控制风机（1）和发电机（8）相连时，风机（1）驱动发电机（8）发电，电能存储在储能装置（2）中。在图1中，风机（1）在风力的作用下旋转，带动水泵（10）抽水，并将水通过水管送到水库（6）中，水库（6）中的水从水库（6）的底部流出驱动水轮发电机（7）发电；水库（6）装有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），上水位传感器（4）和下水位传感器（5）把水位传感信号传送到控制器（3）；控制器（3）将控制信号传递给控制开关（9），控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连；当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（6）控制水轮发电机（7）停止工作,构成一个循环。通过该循环，可以提高风能的利用率，保证电能高质量的稳定输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型风机提水发电系统，包括风机（1）、储能装置（2）、控制器（3）、上水位传感器（4）、下水位传感器（5）、水库（6）、水轮发电机（7）、发电机（8）、控制开关（9）、水泵（10）；其特征是：风机（1）通过控制开关（9）选择与水泵（10）或发电机（8）相连，发电机（8）与储能装置（2）相连，水库（6）底部与水轮发电机（7）相连，水库（6）上方装有上水位传感器（4），水库（6）下方装有下水位传感器（5），上水位传感器（4）与控制器（3）相连，控制器（3）与控制开关（9）相连，下水位传感器（5）与水轮发电机（7）相连。

【技术特征摘要】
1.一种新型风机提水发电系统，包括风机（1）、储能装置（2）、控制器（3）、上水位传感器（4）、下水位传感器（5）、水库（6）、水轮发电机（7）、发电机（8）、控制开关（9）、水泵（10）；其特征是：风机（1）通过控制开关（9）选择与水泵（10）或发电机（8）相连，发电机（8）与储能装置（2）相连，水库（6）底部与水轮发电机（7）相连，水库（6）上方装有上水位传感器（4），水库（6）下方装有下水位传感器（5），上水位传感器（4）与控制器（3）相连，控制器（3）与控制开关（9）相连，下水位传感器（5）与水轮发电机（7）相连。2.根据权利要求1所述的一种新型风机提水发电系统，其特征是，控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连。3.根据权利要求1所述的一种新型风机提水发电系统，其特征是，水库（6）装有上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婉君，唐萁，郝嘉诚，朱永强，夏瑞华，张菁，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11