一种风力发电液压传动储能装置制造方法及图纸

针对现有技术中风电设置控制不灵活的问题，本实用新型专利技术提供一种风力发电液压传动储能装置，包括风动叶片、风动叶片旋转驱动的液压泵、连接液压泵输出端的高压罐、输入端均与高压罐输出端连通的多个并行的用于发电的液压马达、与液压马达输出端同时连接的低压罐；其中，所述的低压罐与液压泵的输入端连通设置，其中，所述的高压罐内初始状态设置有最低工作气压，其技术方案在于：所述的高压罐内还设置有高压罐压力测量装置，该高压罐压力测量装置电连接至用于根据高压罐内气体压力与最低工作气压的比较值而动态的分配一个或多个液压马达工作的控制装置，本实用新型专利技术电能输出更加稳定，能源利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电液压传动储能装置
本专利技术属于风力发电装置领域，尤其涉及一种风力发电液压传动储能装置。
技术介绍
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。风力发电，就是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再通过传动机构驱动发电机转动，从而达到发电的目的。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。现有的，除了传统的叶片旋转带动发电机，通过风能-机械能转换发电的外，还包括如专利文件CN101191457公开的，利用风能-液压-推动液压马达工作的技术方案。该技术方案虽然在一定程度上可以实现并提高风能利用率，但是，无法解决风能不稳定的问题。如外界风力过小，则叶片缓慢旋转，液压泵却无法工作，造成一定的损失。而且，在外界风力过大的情况下，液压马达的工作功率是一定的，所以，还有处于峰值也就是风力最大时的能量均损耗了，风能转化成电能不稳定，而且转化率较低。也有如专利文件CN104234939公开的技术方案，其在一定程度上解决了风力在最小化和最大化峰值时的问题，提出了蓄能器的概念，但是仅仅对蓄能器的功能进行了描述，并未存在具体的实施的方式。可见，在目前的技术背景下，找到一种价格低廉的可以储能/放能的“蓄能器”并不容易。同时，更加重要的是，虽然带有“蓄能器”的技术方案在一定程度上解决了风力“峰值”和“低谷”时的问题，但是，其技术方案所披露的原理仍然是一台风力接收装置直连一台“蓄能器”直连一台液压马达进行输出，导致了在运行过程中控制的不灵活。如果以上三个环节中的任一个环节出现问题，整个风电系统就瘫痪了，无法使用，大大的限制了风电的发展。同样的，在这种模式下，虽然“蓄能器”减少了风力的损耗，提高了风力的应用效率，但是，由于液压马达的功率恒定，风力接收装置需要转动的风力恒定，在最初选择风力发电设备时，为了输出一定数量的电能，必然选择较高功率的发电机，而大功率的发电机本身就比较昂贵。现有可知的，由于风速变化是随机的，因此风电场出力也是随机的，风电本身这种特点使其容量可信度低，给电网有功、无功平衡调度带来困难；大型风电场及其周围地区，常常会有电压波动大的情况。主要是因为以下三种情况。风力发电机组启动时仍然会产生较大的冲击电流。单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小，但并网过程至少持续一段时间后(约为几十秒)才基本消失，多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降；因此现有的处理手段是多台风力发电机组在并网时采用分组并网的手段，且要有一定的间隔时间。当风速超过切出风速或发生故障时，风力发电机会从额定出力状态自动退出并网状态，风力发电机组的脱网会产生电网电压的突降，而机端较多的电容补偿由于抬高了脱网前风电场的运行电压，从而引起了更大的电网电压的下降；同样的，风电场风速条件变化也将引起风电场及其附近的电压波动。比如当风场平均风速加大，输入系统的有功功率增加，风电场母线电压开始有所降低，然后升高。这是因为当风场输入功率较小时，输入有功功率引起的电压升数值小，而吸收无功功率引起的电压降大；当风场输入功率增大时，输入有功引起的电压升数值增加较大，而吸收无功功率引起的电压降增加较小。如果考虑机端电容补偿，则风电场的电压增加。特别的，当风电场与系统间等值阻抗较大时，由于风速变动引起的电压波动现象更为明显，如果风电网络中某处发生三相接地故障时，将有可能导致全网的电压崩溃；由此可知，目前的风力发电输出极不稳定，甚至无法并网。所以，一种控制灵活且成本低，同时又可以解决风力场风速不稳定时对电网带来冲击的风力发电液压传动储能装置亟待研发。
技术实现思路
针对现有技术中风电设置控制不灵活且大功率发电设备较为昂贵的问题，本专利技术提供一种风力发电液压传动储能装置，可以灵活的处理风力发电过程中的能量转换，有效的解决上述问题。所述的一种风力发电液压传动储能装置，包括风动叶片、风动叶片旋转驱动的液压泵、连接液压泵输出端的高压罐、输入端均与高压罐输出端连通的多个并行的用于发电的液压马达、与液压马达输出端同时连接的低压罐；其中，所述的低压罐与液压泵的输入端连通设置，其中，所述的高压罐内初始状态设置有最低工作气压，该最低工作气压的压力推动液压马达输入端管路中液体所产生的动能等同于一个液压马达能够工作的最低限值，其技术方案在于：所述的高压罐内还设置有高压罐压力测量装置，该高压罐压力测量装置电连接至用于根据高压罐内气体压力与最低工作气压的比较值而动态的分配一个或多个液压马达工作的控制装置；进一步的，所述的一种风力发电液压传动储能装置，还包括储气罐；该储气罐的进气端连接气泵的输出端；该储气罐的输出端与高压罐连通设置用于在工作初始状态为高压罐提供最低工作气压的气体；其中，所述的气泵与储气罐连接的管路上设置有充气单向阀；该储气罐与高压罐之间设置有加压可控单向阀；该气泵和加压可控单向阀均连接至控制装置；进一步的，所述的液压泵的输出端与高压罐连通的管路上设置有高压输入单向阀；所述的高压罐向液压马达输出液体的输出端上均设置有工作选择可控单向阀；所述的液压泵的输入端与低压罐的之间的管路上设置有低压输入单向阀；所述的工作选择可控单向阀均与控制装置电连接；进一步的，所述的一种风力发电液压传动储能装置，还包括用于在外界风力过大导致高压罐内的空气压力过高时对风能余量进行存储的备用储能罐；其中，该备用储能罐的输出端与高压罐的输出端连通设置且该备用储能罐的输入端与高压罐的输入端连通设置；其中，备用储能罐的输入端设置有在高压罐内部气体的压力达到最高限定值时进行打开的峰值保护可控单向阀；该峰值保护可控单向阀电连接至控制装置；该备用储能罐的输出端设置有在高压罐中的气压稳定的情况下关断的备用罐输出可控单向阀；其中，所述的备用储能罐的内部设置有用于测量备用储能罐内空气压力的备用罐压力测量装置；其中，所述的峰值保护可控单向阀和备用罐压力测量装置均电连接至控制装置；所述的备用储能罐内初始状态设置有最低工作气压；进一步的，所述的一种风力发电液压传动储能装置，还包括设置在高压罐内的用于测量高压罐内部液体温度的温度测量装置；该温度测量装置电连接至控制装置；进一步的，所述的控制装置还包括控制芯片、显示器和控制芯片对采集到的温度数据超过限定值时进行声光报警的报警单元；其中，所述的控制芯片用于接收高压罐压力测量装置中的压力数值，并将该压力数值与设定值进行比对得到压力差值，再根据该压力差值动态的分配一个或多个液压马达工作，并将工作与非工作的液压马达的状态均显示在显示器上。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电液压传动储能装置，包括风动叶片（1）、风动叶片（1）旋转驱动的液压泵（2）、连接液压泵（2）输出端的高压罐（3）、输入端均与高压罐（3）输出端连通的多个并行的用于发电的液压马达（4）、与液压马达（4）输出端同时连接的低压罐（5）；其中，所述的低压罐（5）与液压泵（2）的输入端连通设置，其中，所述的高压罐（3）内初始状态设置有最低工作气压，该最低工作气压的压力推动液压马达（4）输入端管路中液体所产生的动能等同于一个液压马达（4）能够工作的最低限值，其特征在于：所述的高压罐（3）内还设置有高压罐压力测量装置，该高压罐压力测量装置（901）电连接至用于根据高压罐（3）内气体压力与最低工作气压的比较值而动态的分配一个或多个液压马达（4）工作的控制装置（9）。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电液压传动储能装置，包括风动叶片（1）、风动叶片（1）旋转驱动的液压泵（2）、连接液压泵（2）输出端的高压罐（3）、输入端均与高压罐（3）输出端连通的多个并行的用于发电的液压马达（4）、与液压马达（4）输出端同时连接的低压罐（5）；其中，所述的低压罐（5）与液压泵（2）的输入端连通设置，其中，所述的高压罐（3）内初始状态设置有最低工作气压，该最低工作气压的压力推动液压马达（4）输入端管路中液体所产生的动能等同于一个液压马达（4）能够工作的最低限值，其特征在于：所述的高压罐（3）内还设置有高压罐压力测量装置，该高压罐压力测量装置（901）电连接至用于根据高压罐（3）内气体压力与最低工作气压的比较值而动态的分配一个或多个液压马达（4）工作的控制装置（9）。2.根据权利要求1所述的一种风力发电液压传动储能装置，其特征在于：还包括储气罐（6）；该储气罐（6）的进气端连接气泵（7）的输出端；该储气罐（6）的输出端与高压罐（3）连通设置用于在工作初始状态为高压罐（3）提供最低工作气压的气体；其中，所述的气泵（7）与储气罐（6）连接的管路上设置有充气单向阀（907）；该储气罐（6）与高压罐（3）之间设置有加压可控单向阀（902）；该气泵（7）和加压可控单向阀（902）均连接至控制装置（9）。3.根据权利要求1所述的一种风力发电液压传动储能装置，其特征在于：所述的液压泵（2）的输出端与高压罐（3）连通的管路上设置有高压输入单向阀（908）；所述的高压罐（3）向液压马达（4）输出液体的输出端上均设置有工作选择可控单向阀（903）；所述的液压泵（2）的输入端与低压罐（5）的之间的管路上设置有低压输入单向阀（909）；所述的工作选择可控单...

【专利技术属性】
技术研发人员：常典军，
申请(专利权)人：洛阳天顺光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41