一种压缩空气储能发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种压缩空气储能发电系统，涉及风力发电技术领域。该压缩空气储能发电系统包括风轮、发电机、液压模块、气动储能模块和液压气动转化模块；所述风轮与所述液压模块连接、将风能转化为液压能；所述液压模块与所述发电机连接、将液压能转化为电能；所述液压气动转化模块与所述液压模块连接、将液压能与气压能相互转化；所述气动储能模块与所述液压气动转化模块连接、用于存储气压能。该压缩空气储能发电系统生产成本低、无燃气排放，能够灵活、快速地应对用电低峰期和高峰期，保证用电的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种压缩空气储能发电系统
本技术涉及风力发电
，具体而言，涉及一种压缩空气储能发电系统。
技术介绍
目前，风力发电是最成熟、最具规模开发条件和极具商业化发展前景的发电方式之一，世界各国已意识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面的重要性，对风电的开发给予了高度重视。在现有的液压风力发电系统中，压缩空气储能是一种普遍使用的风机储能方式，所存储的能量可在需要时用于发电机发电。传统的压缩空气储能系统至少由以下四大部件组成：空压机、储气罐、燃烧室、透平机。其过程为：电机带动空压机将气体存储在储气罐中，当需要发电时，储气罐中的气体释放到燃烧室，伴随着燃烧室中燃料的燃烧，形成高温高压气体，高温高压气体在经过透平机发电。在液压风机里，有人设想直接用蓄能器将液压能存储起来，当需要时，利用液压能直接驱动马达带动发电机发电。这样的系统与传统储能系统相比，虽然结构简单、成本低，但这种储能系统至少存在以下问题：1)由于蓄能器同时存储着压缩空气能和液压能，储能密度比低，相比单纯的储气罐，存储相同的能量，蓄能器所需要的体积较大，导致占地空间较大；2)整个液压系统在能量储蓄和释放的过程中，油液体积变化大，增加了液压系统的对油液体积和储存的要求，增加了生产成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种压缩空气储能发电系统，其旨在解决现有的液压风力发电系统体积大、不能储能、密封性和耐压要求高以及成本高的技术问题。本技术提供一种技术方案：一种压缩空气储能发电系统包括风轮(110)、发电机(120)、液压模块(130)、气动储能模块(150)和液压气动转化模块(140)；所述风轮(110)与所述液压模块(130)连接、将风能转化为液压能；所述液压模块(130)与所述发电机(120)连接、将液压能转化为电能；所述液压气动转化模块(140)与所述液压模块(130)连接、将液压能与气压能相互转化；所述气动储能模块(150)与所述液压气动转化模块(140)连接、用于存储气压能。进一步的，所述液压模块(130)包括液压泵(131)和液压马达(132)；所述风轮(110)与所述液压泵(131)连接；所述液压泵(131)的两端分别与所述液压马达(132)的两端连通；所述液压马达(132)与所述发电机(120)连接。进一步的，所述液压气动转化模块(140)包括第一方向阀(141)、第二方向阀(142)、油缸(143)、第一单向阀(144)和第二单向阀(145)；所述第一方向阀(141)的P口和T口分别与所述液压马达(132)的进口(U)和出口(V)连通，所述第一方向阀(141)的A口和B口分别通过所述油缸(143)的两个出口(E1、F1)与所述油缸(143)的两个工作腔连通；所述第二方向阀(142)的P口和T口分别与所述液压马达(132)的进口(U)和出口(V)连通，所述第二方向阀(142)的A口与所述油缸(143)的两个出口(S1、Q1)连通，所述第二方向阀(142)的B口与所述油缸(143)的两个入口(G1、H1)连通；所述第一单向阀(144)和所述第二单向阀(145)设置在所述第二方向阀(142)与所述油缸(143)之间；所述第一单向阀(144)使液压油从所述油缸(143)的两个出口(S1、Q1)单向流入所述第二方向阀(142)的A口；所述第二单向阀(145)使液压油从所述第二方向阀(142)的B口单向流入所述油缸(143)的两个入口(G1、H1)；所述油缸(143)的活塞杆与所述气动储能模块(150)连接。进一步的，所述气动储能模块(150)包括储气罐(151)、第三方向阀(152)、第四方向阀(153)、气缸(154)、第三单向阀(155)和第四单向阀(156)；所述气缸(154)的活塞杆与所述油缸(143)的活塞杆铰接成一体；所述气缸(154)的两个入口(G2、H2)分别与所述第三方向阀(152)的B口和A口连通，所述第三方向阀(152)的T口用于连通气源，所述第三方向阀(152)的P口与所述储气罐(151)连通；所述第四方向阀(153)的T口用于连通气源，所述第四方向阀(153)的P口与所述储气罐(151)连通，所述第四方向阀(153)的B口与所述气缸(154)的两个出口(E2、F2)连通，所述第四方向阀(153)的A口与所述气缸(154)的两个入口(M2、N2)连通；所述第三单向阀(155)和所述第四单向阀(156)设置在所述第四方向阀(153)与所述气缸(154)之间；所述第三单向阀(155)使气体从所述第四方向阀(153)的B口单向流入所述气缸(154)的两个出口(E2、F2)；所述第四单向阀(156)使气体从所述气缸(154)的两个入口(M2、N2)单向流入所述第四方向阀(153)的A口。进一步的，所述液压模块(130)还包括马达控制阀组(133)；所述马达控制阀组(133)包括第一插装阀(1331)、第二插装阀(1332)和第五方向阀(1333)；所述第一插装阀(1331)的一个油口(X1)与所述液压泵(131)的一端连通，所述第一插装阀(1331)的另一个油口(Y1)与所述液压马达(132)一端连通，所述第一插装阀(1331)的控制口(Z1)与所述第五方向阀(1333)的B口连通；所述第二插装阀(1332)的一个油口(X2)与所述液压泵(131)的另一端连通，所述第二插装阀(1332)的另一个油口(Y2)与所述液压马达(132)一端连通，所述第二插装阀(1332)的控制口(Z2)与所述第五方向阀(1333)的A口连通；所述第五方向阀(1333)的P口为控制油口，所述第五方向阀(1333)的T口为泄油口。进一步的，所述液压模块(130)还包括补油系统(134)；所述补油系统(134)包括冲洗溢流阀(1341)、补油泵(1342)和补油油箱(1343)；所述冲洗溢流阀(1341)的进油口与所述液压泵(131)的吸油口连通，所述冲洗溢流阀(1341)的出油口与所述补油油箱(1343)连通；所述补油泵(1342)的出油口与所述液压泵(131)的吸油口连通，所述补油泵(1342)的吸油口与所述补油油箱(1343)连通。进一步的，所述液压模块(130)还包括安全阀(135)；所述安全阀(135)的两端分别与所述液压泵(131)的两端连通。进一步的，所述液压气动转化模块(140)还包括第一接近开关(146)和第二接近开关(147)；所述第一接近开关(146)和所述第二接近开关(147)分别设置在所述油缸(143)的两个工作腔上，所述第一接近开关(146)和所述第二接近开关(147)用于在所述油缸(143)的活塞杆移动至极限位置时、控制所述油缸(143)的活塞杆正向或反向移动。进一步的，所述气动储能模块(150)还包括压力传感器(157)；所述压力传感器(157)设置在所述储气罐(151)的出口处。进一步的，所述气动储能模块(150)还包括减压阀(158)；所述减压阀(158)设置在所述储气罐(151)与所述第三方向阀(152)之间。相比现有的液压风力发电系统，本技术提供的压缩空气储能发电系统的有益效果是：本技术提供的压缩空气储能发电系统，首先，采用液压气动转化模块完成液压能与气压能的相互转化，使液压模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩空气储能发电系统，包括风轮(110)和发电机(120)，其特征在于，还包括液压模块(130)、气动储能模块(150)和液压气动转化模块(140)；所述风轮(110)与所述液压模块(130)连接、将风能转化为液压能；所述液压模块(130)与所述发电机(120)连接、将液压能转化为电能；所述液压气动转化模块(140)与所述液压模块(130)连接、将液压能与气压能相互转化；所述气动储能模块(150)与所述液压气动转化模块(140)连接、用于存储气压能。

【技术特征摘要】
1.一种压缩空气储能发电系统，包括风轮(110)和发电机(120)，其特征在于，还包括液压模块(130)、气动储能模块(150)和液压气动转化模块(140)；所述风轮(110)与所述液压模块(130)连接、将风能转化为液压能；所述液压模块(130)与所述发电机(120)连接、将液压能转化为电能；所述液压气动转化模块(140)与所述液压模块(130)连接、将液压能与气压能相互转化；所述气动储能模块(150)与所述液压气动转化模块(140)连接、用于存储气压能。2.根据权利要求1所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述液压模块(130)包括液压泵(131)和液压马达(132)；所述风轮(110)与所述液压泵(131)连接；所述液压泵(131)的两端分别与所述液压马达(132)的两端连通；所述液压马达(132)与所述发电机(120)连接。3.根据权利要求2所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述液压气动转化模块(140)包括第一方向阀(141)、第二方向阀(142)、油缸(143)、第一单向阀(144)和第二单向阀(145)；所述第一方向阀(141)的P口和T口分别与所述液压马达(132)的进口(U)和出口(V)连通，所述第一方向阀(141)的A口和B口分别通过所述油缸(143)的两个出口(E1、F1)与所述油缸(143)的两个工作腔连通；所述第二方向阀(142)的P口和T口分别与所述液压马达(132)的进口(U)和出口(V)连通，所述第二方向阀(142)的A口与所述油缸(143)的两个出口(S1、Q1)连通，所述第二方向阀(142)的B口与所述油缸(143)的两个入口(G1、H1)连通；所述第一单向阀(144)和所述第二单向阀(145)设置在所述第二方向阀(142)与所述油缸(143)之间；所述第一单向阀(144)使液压油从所述油缸(143)的两个出口(S1、Q1)单向流入所述第二方向阀(142)的A口；所述第二单向阀(145)使液压油从所述第二方向阀(142)的B口单向流入所述油缸(143)的两个入口(G1、H1)；所述油缸(143)的活塞杆与所述气动储能模块(150)连接。4.根据权利要求3所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述气动储能模块(150)包括储气罐(151)、第三方向阀(152)、第四方向阀(153)、气缸(154)、第三单向阀(155)和第四单向阀(156)；所述气缸(154)的活塞杆与所述油缸(143)的活塞杆铰接成一体；所述气缸(154)的两个入口(G2、H2)分别与所述第三方向阀(152)的B口和A口连通，所述第三方向阀(152)的T口用于连通气源，所述第三方向阀(152)的P口与所述储气罐(151)连通；所述第四方向阀(153)的T口用于连通气源，所述第四方向阀(153)的P口与所述储气罐(151)连通，所述第四方向阀(153)的B口与所述气缸(154)的两个出口(E2、F2)连通，所述第四方向阀(153)的A口与所述气缸(154)的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丹，康磊，周现奇，
申请(专利权)人：三一集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43