液压型风力发电与海水淡化混合系统技术方案

本申请适用于风力发电和海水淡化技术领域，提供了一种液压型风力发电与海水淡化混合系统，包括风力发电单元、海水淡化单元和液压补偿单元；风力发电单元分别与海水淡化单元、液压补偿单元和电网连接，风力发电单元用于将风能转换为电能和液压能，并将产生的电能输送至电网、海水淡化单元和补偿单元，将产生的液压能输送至海水淡化单元；海水淡化单元用于利用风力发电单元产生的电能和液压能将海水转换为淡水；液压补偿单元与海水淡化单元连接，用于利用风力发电单元产生的电能生成补偿液压能；在风力发电单元为海水淡化单元提供的液压能不足时，液压补偿单元向海水淡化单元提供补偿液压能。可以解决现有技术中海水淡化耗能大的问题。

【技术实现步骤摘要】
液压型风力发电与海水淡化混合系统
本申请属于风力发电和海水淡化
，尤其涉及一种液压型风力发电与海水淡化混合系统。
技术介绍
全球可用淡水资源仅占淡水资源总量的0.3％，存量有限，而且随着人口增长、环境恶化等问题，人均淡水资源在不断减少，而海水淡化作为淡水资源来源方式之一，越来越受到世界各国的重视。在海岛和内陆偏远地区，风力资源丰富，但是淡水资源储量少，不足以维持日常的生产生活需要，因此利用海水或内陆苦咸水进行淡化处理获取淡水资源对当地经济和居民生活改善意义重大。目前海水淡化主要方法有：蒸馏法、反渗透膜法、电渗析法、冷冻法等，但是这些技术依赖电能驱动，需要使用大量的电能，增加电网的负荷。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种液压型风力发电与海水淡化混合系统，以解决现有技术中海水淡化耗能大的问题。为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种液压型风力发电与海水淡化混合系统，包括风力发电单元、海水淡化单元和液压补偿单元；所述风力发电单元分别与所述海水淡化单元、所述液压补偿单元和电网连接，所述风力发电单元用于将风能转换为电能和液压能，并将产生的电能输送至所述电网、所述海水淡化单元和所述补偿单元，将产生的液压能输送至所述海水淡化单元；所述海水淡化单元用于利用所述风力发电单元产生的电能和液压能将海水转换为淡水；所述液压补偿单元与所述海水淡化单元连接，用于利用所述风力发电单元产生的电能生成补偿液压能；在所述风力发电单元为所述海水淡化单元提供的液压能不足时，所述液压补偿单元向所述海水淡化单元提供补偿液压能。一种可能的实现方式中，所述风力发电单元包括风轮、风速传感器、第一传动轴、第二传动轴、第一定量泵、塔架、第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器、第一低压管路、第一高压管路、第二高压管路、功率控制器、电液比例节流阀、第一流量传感器、第一转速控制器、第一变量马达、发电机和多功能仪表；所述风轮和所述风速传感器安装在所述塔架的顶端，所述风轮通过所述第一传动轴与所述第一定量泵连接，所述第一转速转矩传感器安装在所述第一传动轴上，所述第一定量泵的进油口通过所述第一低压管路与所述第一变量马达的出油口连接，所述第一定量泵的出油口通过所述第一高压管路与所述电液比例节流阀的进油口连接，所述电液比例节流阀的出油口通过所述第二高压管路与所述第一变量马达的进油口连接，所述第一流量传感器安装在所述第二高压管路上，所述第一变量马达通过所述第二传动轴与发电机连接，所述第二转速转矩传感器安装在所述第二传动轴上，所述第二高压管路和所述第一低压管路均与所述海水淡化单元连接；所述发电机的电力输出端通过所述多功能仪表与电网连接，所述功率控制器分别与所述第一转速转矩传感器、所述第二转速转矩传感器、风速传感器、多功能仪表和第一变量马达连接，所述第一转速控制器分别与第一流量传感器、所述第一转速转矩传感器、所述第二转速转矩传感器、风速传感器、第一变量马达和所述电液比例节流阀连接。一种可能的实现方式中，所述风力发电单元还包括第一单向阀、第二单向阀、溢流阀、补油泵和补油油箱；所述补油泵的进油口与所述补油油箱连接，所述补油泵的出油口分别与所述第一单向阀的进油口和所述第二单向阀的进油口连接，所述第一单向阀的出油口与所述第一高压管路连接，所述第二单向阀的出油口与所述第一低压管路连接，所述溢流阀安装在所述补油泵的出油口与所述补油油箱之间。一种可能的实现方式中，所述风力发电单元还包括安全阀；所述安全阀安装在所述第二高压管路和所述第一低压管路之间。一种可能的实现方式中，所述海水淡化单元包括第二变量马达、第二定量泵、第三高压管路、第五高压管路、控制阀组、第一压力传感器、第二压力传感器、海水淡化加压装置、第二低压管路、反渗透膜淡化装置、第三流量传感器、第四流量传感器、海水提升泵和第二转速控制器；所述第二变量马达的进油口与所述第二高压管路连接，所述第二变量马达的出油口与所述第一低压管路连接，所述第二变量马达与所述第二定量泵同轴连接；所述第二定量泵的出油口通过所述第三高压管路与所述控制阀组连接，所述第二定量泵的进油口与所述控制阀组连接，所述第一压力传感器安装在所述第三高压管路上；所述控制阀组的出油口通过所述第五高压管路与所述海水淡化加压装置连接，所述控制阀组的进油口通过所述第二低压管路与所述海水淡化加压装置连接；所述海水淡化加压装置与所述反渗透膜淡化装置连接，所述第四流量传感器安装在所述反渗透膜淡化装置的出液口，所述海水提升泵与所述海水淡化加压装置连接，所述第二压力传感器和所述第三流量传感器均安装在所述海水淡化加压装置与所述反渗透膜淡化装置之间；所述第二转速控制器分别与所述第二变量马达、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三流量传感器和所述第四流量传感器连接。一种可能的实现方式中，所述液压补偿单元包括变频电机、第二流量传感器、第三定量泵和第四高压管路；所述变频电机与所述第三定量泵同轴连接，所述第三定量泵的出油口通过所述第四高压管路与所述控制阀组连接，所述第三定量泵的进油口通过低压管路与所述控制阀组连接，所述第二流量传感器安装在所述第四高压管路上，所述变频电机的控制端和所述第二流量传感器均与所述第二转速控制器连接。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请实施例提供的液压型风力发电与海水淡化混合系统包括风力发电单元、海水淡化单元和液压补偿单元，风力发电单元将风能转换为电能和液压能，并将产生的电能输送至电网、海水淡化单元和补偿单元，将产生的液压能输送至海水淡化单元；海水淡化单元利用风力发电单元产生的电能和液压能将海水转换为淡水；液压补偿单元利用风力发电单元产生的电能生成补偿液压能，并在风力发电单元为海水淡化单元提供的液压能不足时，液压补偿单元向海水淡化单元提供补偿液压能。海水淡化单元可以利用风力发电单元产生的电能和液压能进行海水淡化，不需要使用外部电源，降低了电能的使用，节约了海水淡化的成本。同时风力发电单元产生的电能还能传送到电网，增加营收。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的液压型风力发电与海水淡化混合系统的连接示意图；图2是本申请实施例提供的风力发电单元的原理框图；图3是本申请实施例提供的海水淡化单元的原理框图；图4是本申请实施例提供的液压补偿单元的原理框图。图中：100、风力发电单元；200、海水淡化单元；300、液压补偿单元；1、风轮；2、风速传感器；3、第一传动轴；4、第一定量泵；5、塔架；6、第二转速控制器；7、第一转速转矩传感器；8、第一低压管路；9、第一单向阀；10、第二单向阀；11、功率控制器；12、电液比例节流阀；13、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压型风力发电与海水淡化混合系统，其特征在于，包括风力发电单元、海水淡化单元和液压补偿单元；/n所述风力发电单元分别与所述海水淡化单元、所述液压补偿单元和电网连接，所述风力发电单元用于将风能转换为电能和液压能，并将产生的电能输送至所述电网、所述海水淡化单元和所述补偿单元，将产生的液压能输送至所述海水淡化单元；/n所述海水淡化单元用于利用所述风力发电单元产生的电能和液压能将海水转换为淡水；/n所述液压补偿单元与所述海水淡化单元连接，用于利用所述风力发电单元产生的电能生成补偿液压能；在所述风力发电单元为所述海水淡化单元提供的液压能不足时，所述液压补偿单元向所述海水淡化单元提供补偿液压能。/n

【技术特征摘要】
1.一种液压型风力发电与海水淡化混合系统，其特征在于，包括风力发电单元、海水淡化单元和液压补偿单元；
所述风力发电单元分别与所述海水淡化单元、所述液压补偿单元和电网连接，所述风力发电单元用于将风能转换为电能和液压能，并将产生的电能输送至所述电网、所述海水淡化单元和所述补偿单元，将产生的液压能输送至所述海水淡化单元；
所述海水淡化单元用于利用所述风力发电单元产生的电能和液压能将海水转换为淡水；
所述液压补偿单元与所述海水淡化单元连接，用于利用所述风力发电单元产生的电能生成补偿液压能；在所述风力发电单元为所述海水淡化单元提供的液压能不足时，所述液压补偿单元向所述海水淡化单元提供补偿液压能。


2.根据权利要求1所述的液压型风力发电与海水淡化混合系统，其特征在于，所述风力发电单元包括风轮、风速传感器、第一传动轴、第二传动轴、第一定量泵、塔架、第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器、第一低压管路、第一高压管路、第二高压管路、功率控制器、电液比例节流阀、第一流量传感器、第一转速控制器、第一变量马达、发电机和多功能仪表；
所述风轮和所述风速传感器安装在所述塔架的顶端，所述风轮通过所述第一传动轴与所述第一定量泵连接，所述第一转速转矩传感器安装在所述第一传动轴上，所述第一定量泵的进油口通过所述第一低压管路与所述第一变量马达的出油口连接，所述第一定量泵的出油口通过所述第一高压管路与所述电液比例节流阀的进油口连接，所述电液比例节流阀的出油口通过所述第二高压管路与所述第一变量马达的进油口连接，所述第一流量传感器安装在所述第二高压管路上，所述第一变量马达通过所述第二传动轴与发电机连接，所述第二转速转矩传感器安装在所述第二传动轴上，所述第二高压管路和所述第一低压管路均与所述海水淡化单元连接；
所述发电机的电力输出端通过所述多功能仪表与电网连接，所述功率控制器分别与所述第一转速转矩传感器、所述第二转速转矩传感器、风速传感器、多功能仪表和第一变量马达连接，所述第一转速控制器分别与第一流量传感器、所述第一转速转矩传感器、所述第二转速转矩传感器、风速传感器、第一变量马达和所述电液比例节流阀连接。


3.根据权利要求2所述的液压型风力发电与海水淡化混合系统，其特征在于，所述风力发电单元还包括第一单向阀、第二单向阀、溢流阀、补油泵和补油油箱；

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13