基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统技术方案

本发明专利技术公开了电力设备设计技术领域中的一种基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统。系统包括风电机组、波浪能转换装置和支撑波浪能转换装置的智能控制平台；智能控制平台包括平台固定层、固定式平台、支杆、齿块、第一液压缸、连接横杆、锁销、可移动平台和可移动平台连杆；波浪能转换装置包括浮子、浮子臂、套筒、第二液压缸、蓄能器、液压马达、直驱发电机、整流模块、逆变模块、第二液压缸回油管、第二液压缸出油管、总回油管、总出油管、第二液压缸出口通向管路、第二液压缸进口通向管路和油箱。本发明专利技术将波浪能利用装置与风力发电机组相结合，在实现风能和波浪能互补供电的同时，降低了波浪能利用装置的建设成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电カ设备设计
，尤其涉及一种基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统。
技术介绍
伴随着全球陆地矿物燃料日益枯竭和环境污染日趋加剧，有效利用清洁、可再生的海洋能源成为世界主要沿海国家的能源战略的重要选择。当前“十二五”是我国海洋事业加快发展的关键时期，也是推动经济结构优化升级、转变经济发展方式的关键时期。我们应紧跟新ー轮世界科技革命与能源革命的步伐，以高端技术、高端产品、高端产业为引领，提高海洋能源开发利用的核心竞争力，优化我国能源消费结构，支撑经济社会的可持续发展。 波浪能是海洋能源蕴藏量最为丰富的能源之一，它是由于风、气压和水的重力作用形成的起伏运动，具有一定的动能和势能。由于波浪能在开发利用过程中对环境影响小且以机械能形式存在，是品位最高的海洋能。近年来随着海洋开发能力的提升，波浪能开发利用已具备了一定的技术水平和生产基础，然而由于海洋特殊的地理环境，使得波能利用装置仍然存在着投资大、规模小、获益能力低及受台风的破坏等问题；加上波浪自身的不稳定特性，不可避免地会遇到发电机组功率输出波动较大的问题，很难得到长时间连续稳定的能量输出。因此，研究大規模高效的波浪能转换装置、降低波浪能发电成本、提高输出稳定性，是海洋波浪能研究利用的ー个发展趋势。波浪能与海上风能都是典型的不稳定能源，而且能源利用成本较高，但两者在不同季节、时间上具有一定的互补性，如何将两者进行有效的结合，以此达到资源的优化配置，是一直在研究的ー个问题。经过前期的大量调研，项目组提出了对现有的风电场进行ニ度开发，利用海上风电机组的基座搭建波浪能发电平台，将波浪能利用装置与风カ发电机组相结合，建设ー种波浪能、风能互补发电的新方案。该方案不但可以大大降低波浪能利用装置的建设费用，而且，风电机组、波浪能利用装置的联合供电，可以在一定程度形成互补效果，使风电机组的功率输出更稳定，更饱满。通过本专利技术，希望能探寻一条海上多能源综合开发的新思路，研发设计一种切实可行的海上波浪能发电装置。目前我国海上风电的发展非常迅速，包括已经建成的东海大桥10万kW风电场、六鳌10万kW风电场等，去年国家第一批海上风电特许权项目招标启动，标志着我国海上风电的发展迈出了实质性步伐。根据我国沿海省份编制的规划，海上风电的装机容量预计将在2020年达到3，280万kW，再放眼到世界范围内，欧洲2011年底海上风电总装机将超过3，000MW。正是在海上风电大規模发展的背后，隐藏着的是该项目非常广阔的应用市场，如果该项目得到大面积应用，将会获得巨大的经济效益。因此，开展该项目的研究也是市场发展的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统，综合利用海上风能与波浪能互补发电，提供稳定可靠、质量合格的电力。为了实现上述目的，本专利技术提出的技术方案是，一种基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统，其特征是所述系统包括风电机组、波浪能转换装置和支撑波浪能转换装置的智能控制平台；所述智能控制平台包括平台固定层、固定式平台、支杆、齿块、第一液压缸、连接横杆、锁销、可移动平台和可移动平台连杆；所述平台固定层焊接在风电机组塔架外侧；所述固定式平台固定安装在平台固定层外侧；所述支杆的一端焊接在固定式平台的下方，另一端焊接在平台固定层的外侧，用于支撑固定式平台；·所述齿块固定安装在固定式平台的下方；所述第一液压缸的底座固定安装在固定式平台的下方，第一液压缸的活塞杆固定安装在连接横杆的上方；所述连接横杆的两端分别与齿块相啮合并设有锁销，使得连接横杆的两端与齿块固定；所述连接横杆和可移动平台之间固定安装可移动平台连杆；所述波浪能转换装置安装在智能控制平台上。所述波浪能转换装置包括浮子、浮子臂、套筒、第二液压缸、蓄能器、液压马达、直驱发电机、整流模块、逆变模块、第二液压缸回油管、第二液压缸出油管、总回油管、总出油管、第二液压缸出口通向管路、第二液压缸进ロ通向管路和油箱；所述浮子臂的一端与浮子相连，另一端通过套筒与第二液压缸相连；所述第二液压缸出油管与总出油管相连；所述总出油管、蓄能器和液压马达顺序相连；所述液压马达、直驱发电机、整流模块和逆变模块顺序相连；所述液压马达和总回油管相连；所述总回油管分别与第二液压缸回油管和油箱相连；所述第二液压缸出ロ通向管路与油箱相连；所述第二液压缸进ロ通向管路与蓄能器16相连。所述第二液压缸安装在可移动平台上。所述蓄能器、液压马达、直驱发电机和电能转换装置安装在固定式平台上。本专利技术利用海上风电机组的基座搭建波浪能发电平台，将波浪能利用装置与风カ发电机组相结合，在实现风能和波浪能互补供电的同时，降低了波浪能利用装置的建设成本。附图说明图I是基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统结构图；图2是波浪能转换装置结构图；图3液压系统结构示意图；图4液压缸工作原理结构图5波浪能发电机侧电能转换图；图6平台升降控制系统结构图；图 7波浪能与风能发电系统电能合成原理图。具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。图I是基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统结构图。图I中，本专利技术提供的系统包括风电机组、波浪能转换装置和支撑波浪能转换装置的智能控制平台。智能控制平台包括平台固定层I、固定式平台2、支杆3、齿块4、第一液压缸5、连接横杆6、锁销7、可移动平台8和可移动平台连杆9。平台固定层I焊接在风电机组塔架的基座外侧10，固定式平台2固定安装在平台固定层I外侧，支杆3的一端焊接在固定式平台2的下方，另一端焊接在平台固定层I的外侦牝用于支撑固定式平台2。齿块4固定安装在固定式平台2的下方。第一液压缸5的底座固定安装在固定式平台2的下方，第一液压缸5的活塞杆11固定安装在连接横杆6的上方。连接横杆6的两端分别与齿块4相啮合并设有锁销7，使得连接横杆6的两端与齿块4固定。连接横杆6和可移动平台8之间固定安装可移动平台连杆9。这种结构可以保证在天气恶劣的情况下也可以将平台升起，避免了大浪的袭击，提高了机组的生存能力。海上风电机组是已建成的海上风电场中的风カ发电系统，其基座是单桩式的，塔架与桩焊接连接的。整个塔架从上到下依次可分为大气区、浪溅区、潮差区和海泥区，波浪能发电平台安装在潮差区。波浪能转换装置安装在智能控制平台上。图2是波浪能转换装置结构图。图2中，波浪能转换装置包括浮子12、浮子臂13、套筒14、第二液压缸15、蓄能器16、液压马达17、直驱发电机18、整流模块19、逆变模块20、第二液压缸回油管21、第二液压缸出油管22、总回油管23、总出油管24、第二液压缸出口通向管路25、第二液压缸进ロ通向管路26和油箱27。浮子臂13的一端与浮子12相连，另一端通过套筒14与第二液压缸15相连。第ニ液压缸出油管22与总出油管24相连；总出油管24、蓄能器16和液压马达17顺序相连。液压马达17、直驱发电机18、整流模块19和逆变模块20顺序相连。液压马达17和总回油管23相连，总回油管23分别与第二液压缸回油管21和油箱27相连。第二液压缸出ロ通向管路25与油箱27相连，第二液压缸进ロ通向管路26与蓄能器16相连。当波浪作用于浸在海面上的浮子12吋，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统，其特征是所述系统包括风电机组、波浪能转换装置和支撑波浪能转换装置的智能控制平台；所述智能控制平台包括平台固定层、固定式平台、支杆、齿块、第一液压缸、连接横杆、锁销、可移动平台和可移动平台连杆；所述平台固定层焊接在风电机组塔架外侧；所述固定式平台固定安装在平台固定层外侧；所述支杆的一端焊接在固定式平台的下方，另一端焊接在平台固定层的外侧，用于支撑固定式平台；所述齿块固定安装在固定式平台的下方；所述第一液压缸的底座固定安装在固定式平台的下方，第一液压缸的活塞杆固定安装在连接横杆的上方；所述连接横杆的两端分别与齿块相啮合并设有锁销，使得连接横杆的两端与齿块固定；所述连接横杆和可移动平台之间固定安装可移动平台连杆；所述波浪能转换装置安装在智能控制平台上。

【技术特征摘要】
1.一种基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统，其特征是所述系统包括风电机组、波浪能转换装置和支撑波浪能转换装置的智能控制平台； 所述智能控制平台包括平台固定层、固定式平台、支杆、齿块、第一液压缸、连接横杆、锁销、可移动平台和可移动平台连杆； 所述平台固定层焊接在风电机组塔架外侧； 所述固定式平台固定安装在平台固定层外侧； 所述支杆的一端焊接在固定式平台的下方，另一端焊接在平台固定层的外侧，用干支撑固定式平台； 所述齿块固定安装在固定式平台的下方； 所述第一液压缸的底座固定安装在固定式平台的下方，第一液压缸的活塞杆固定安装在连接横杆的上方； 所述连接横杆的两端分别与齿块相啮合并设有锁销，使得连接横杆的两端与齿块固定; 所述连接横杆和可移动平台之间固定安装可移动平台连杆； 所述波浪能转换装置安装在智能控制平台上。2.根据权利要求I所述的基于海上风电机组的即插式波浪能发电系统，其特征是所述波浪能转...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾煜炯，王兵兵，王向志，黄委，张原飞，杜伟，惠万馨，金铁铮，张婷婷，雷少博，刘圣冠，李佳佳，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：