一种海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置制造方法及图纸

一种海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，主要包括海上风力发电子系统、潮流能发电子系统、支撑基础系统、电能输送系统和控制系统。其中海上风力发电系统选用较为常用的水平轴型式，发电机为永磁直流发电机。潮流能发电子系统为采用近些年发展较快的垂直轴型式。支撑基础系统为单桩式基础，风力发电子系统与潮流能发电子系统共用一个支撑基础桩，支撑桩的底部深入海底固定。控制系统起到实时通讯以及控制各子系统工作状态作用。电能输送系统将海上风力发电机和潮流发电机发出的电一并输送至电网中。本发明专利技术充分挖掘清洁高效的海洋资源，提高海洋资源利用率，提高设备的发电率，降低建造、维护成本，延长使用寿命，增加海上风电场经济效益。

A joint power generation unit with wind power and vertical axis power flow power

An offshore wind power and vertical shaft type tidal current energy combination generating device mainly includes offshore wind power generation system, tidal current energy generation electronic system, supporting basic system, electric energy delivery system and control system. In the offshore wind power generation system, the common horizontal axis type is used, and the generator is permanent magnet DC generator. The power flow energy generation system is a type of vertical axis which has been developed rapidly in recent years. The supporting foundation system is a single pile foundation. The wind power generation system shares a supporting pile with the tidal current energy generation system, and the bottom of the supporting pile goes deep into the sea floor. The control system plays the role of real-time communication and control of the working state of each subsystem. The power transmission system conveyed the electricity from the wind power generator and the power flow generator into the power grid. The invention fully excavate clean and efficient marine resources, improve the utilization ratio of marine resources, improve the generating rate of equipment, reduce the cost of construction and maintenance, prolong the service life and increase the economic benefits of offshore wind farms.

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置
本专利技术属于海上风电与海洋能发电
，特别涉及一种海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置。
技术介绍
近20多年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，可再生新型能源在全球越来越受到重视。我国正在实施海洋资源开发和可再生能源等发展战略，海洋能的开发和利用将是我国未来能源结构中的重要组成部分。我国海上风电也开始进行大规模的项目前期建设中，海上风电技术已开始得到广泛运用，未来具有很大的发展前景。另一方面在海湾湾口、岛屿之间的水道存在着强潮流运动，具有广阔的潮流能开发前景与商业价值。如何充分高效利用各种不同空间海洋资源，降低建造、维护成本，利用各自优势取长补短，提高发电能力是目前亟待解决的难题。潮流能发电装置是将潮流动能转换为电能的装置，垂直轴水轮机因自身优越性越来越受到人们的重视。但是垂直轴式潮流能发电装置水轮机存在很多缺点：一是启动性通常较差，需要辅助启动设备，从而增加设计难度降低能量利用效率。另一方面由于结构形式决定，垂直轴水轮机叶片会受到周期性载荷影响，加快动力部件老化，降低叶片及主轴的使用寿命。并且作为一种海洋工程，垂直轴式潮流能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，其特征在于，包括：用于实现风力发电的海上风力发电子系统(1)；用于实现潮流能发电的垂直轴式潮流能发电子系统(2)；用于将所述海上风力发电子系统(1)固定于海平面以上且将所述垂直轴式潮流能发电子系统(2)固定于海平面以下的支撑基础系统(3)；以及，用于将所述海上风力发电子系统(1)和/或垂直轴式潮流能发电子系统(2)所发的电输送到电网中的电能输送系统(4)。

【技术特征摘要】
1.一种海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，其特征在于，包括：用于实现风力发电的海上风力发电子系统(1)；用于实现潮流能发电的垂直轴式潮流能发电子系统(2)；用于将所述海上风力发电子系统(1)固定于海平面以上且将所述垂直轴式潮流能发电子系统(2)固定于海平面以下的支撑基础系统(3)；以及，用于将所述海上风力发电子系统(1)和/或垂直轴式潮流能发电子系统(2)所发的电输送到电网中的电能输送系统(4)。2.根据权利要求1所述海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，其特征在于，所述海上风力发电子系统(1)主要包括叶片(1-1)、转轴(1-2)、齿轮箱(1-3)、发电机一(1-4)和机舱(1-5)；其中转轴(1-2)、齿轮箱(1-3)和发电机一(1-4)安装在机舱(1-5)内；转轴(1-2)两端连接叶片(1-1)与齿轮箱(1-3)，齿轮箱(1-3)与发电机一(1-4)连接，工作时海上风能动力带动叶片(1-1)的转动，通过转轴(1-2)和齿轮箱(1-3)将叶片(1-1)的旋转机械能传递至发电机一(1-4)前端旋转轴，从而带动发电机一(1-4)进行发电，所发电力通过电缆(4-3)向外输送。3.根据权利要求1所述海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，其特征在于，所述垂直轴式潮流能发电子系统(2)包括叶轮(2-1)、箱体(2-2)、发电机二(2-3)和连接叶轮(2-1)与发电机二(2-3)的转轴(2-4)；所述箱体(2-2)由上、下、左、右、四个导流挡板组成，前、后两面为潮流进出口，置于水下，转轴(2-4)贯穿支撑基础(3)至海上风力发电子系统(1)内部；发电机二(2-3)安装在海上风力发电子系统(1)的机舱(1-5)内，使发电机二(2-3)工作状态不受外部海洋环境影响，发电机二(2-3)所发电力通过电缆(4-3)向外输送。4.根据权利要求3所述海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，其特征在于，所述叶轮(2-1)为四叶片垂直型，即叶轮的旋转轴与水流方向垂直。5.根据权利要求2和3所述海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，其特征在于，所述发电机一(1-4)输出端增加一条与发电机二(2-3)连接的电力线路，通过继电器(1-6)随时切换电流输送线路，以随时给发电机二(2-3)提供瞬时输入电流。6.根据权利要求3所述海上风电和垂直轴式潮流能联合发电装置，其特征在于，所述垂直轴式潮流能发电子系统(2)上方设有用来获取潮流流向的信息的潮流方向传感器(2-5)，上方设有用来获取潮流流速信息的潮流流速传感器(2-6)，转轴(2-4)上设置有用来获取叶轮(2-1)转速的叶轮转速传感器(2-7)，所述箱体(2-2)内设置有用于改变箱体(2-2)方向的偏航装置(2-8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾，杨剑，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，华能集团技术创新中心，
类型：发明
国别省市：北京,11