CN106762419A - 一种新型风机提水发电*** - Google Patents

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Abstract

一种可以提高风能利用率和输出稳定、高品质电能的新型风机提水***。包括风机、储能装置、控制器、上水位传感器、下水位传感器、水库、水轮发电机、发电机、控制开关、水泵；其特征是：风机通过控制开关选择与水泵或发电机相连，发电机与储能装置相连，水库底部与水轮发电机相连，水库上方装有上水位传感器，水库下方装有下水位传感器，上水位传感器与控制器相连，控制器与控制开关相连，下水位传感器与水轮发电机相连。风能发电存在风能利用率低，并网电能质量差，稳定性不好的缺点，新型的风力提水发电***可以提高风能利用率，保证电能稳定、高质量的输出。

Description

一种新型风机提水发电***
技术领域
本发明涉及一种风力利用领域，尤其涉及风力提水、风力发电和水力发电。
背景技术
对于风能的利用主要有风力发电和灌溉、饮水等多种形式的风力提水。
风力发电是风能驱动风机的旋转，风机带动发电机发电。由于风能具有不确定性和随机性，因此传统风机发出的电能在电压、波形、频率等方面很难达到并网的标准。经过整流并网的部分电能，因为高次谐波，会对电网造成污染，对电网的的稳定运行会造成不利影响。因此造成大量风电难以并网，大量风机不得不停机的局面。
风力提水是风能利用重要的方式之一，传统风力提水通过风能带动风机转换能机械能，再通过机械传动驱动水泵提水。但是传统风力提水主要的用途是用于农业灌溉和饮水等方式。水力发电是一种相对比较成熟的技术，水利发电的电能质量相比于风力发电好很多。
如何能把提高风能的利用率，并提高输出电能的质量是本发明要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决风力发电，存在的风能利用率低，并网电能质量差，稳定性不好的缺点，提出一种新型的风力提水发电***。本发明可以提高风能利用率，保证电能稳定高质量的输出。
本发明可以通过以下技术方案来实现：一种新型风机提水发电***，包括风机（1）、储能装置（2）、控制器（3）、上水位传感器（4）、下水位传感器（5）、水库（6）、水轮发电机（7）、发电机（8）、控制开关（9）、水泵（10），其特征是：风机（1）通过控制开关（9）选择与水泵（10）或发电机（8）相连，发电机（8）与储能装置（2）相连；水库（6）底部与水轮发电机（7）相连，水库上方装有上水位传感器（4），水库下方装有下水位传感器（5），上水位传感器（4）与控制器（3）相连，控制器（3）与控制开关（9）相连，下水位传感器（5）与水轮发电机（7）相连。
水库（6）装有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（5）控制水轮发电机（7）停止工作。
控制开关（9）连接风机（1）和水泵（10）时，水泵（10）提水至水库（6）中，水库（6）中水从下方流出，驱动水轮发电机（7）发电。
控制开关（9）连接风机（1）和发电机（8）时，风机（1）驱动发电机（8）发电，电能存储在储能装置（2）中。
本发明的工作过程如下：风机（1）在风力的作用下旋转，带动水泵（10）抽水，并将水通过水管送到水库（6）中，水库（6）中的水从水库（6）的底部流出驱动水轮发电机（7）发电；水库（6）设有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），上水位传感器（4）和下水位传感器（5）把水位传感信号传送到控制器（3）；控制器（3）将控制信号传递给控制开关（9），控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连；当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（6）控制水轮发电机（7）停止工作,构成一个循环。通过该循环，可以提高风能的利用率，保证电能高质量的稳定输出。
本发明可以达到的效果：通过合理选择水轮发电机（7）的大小，使其和风机（1）、水库（6）、水泵（10）合理搭配，保证电能高品质、稳定的输出，并提高风能的利用率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1风机、2储能装置、3控制器、4上水位传感器、5下水位传感器、6水库、7水轮发电机、8发电机、9控制开关、10水泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
一种新型风机提水发电***，包括风机（1）、储能装置（2）、控制器（3）、上水位传感器（4）、下水位传感器（5）、水库（6）、水轮发电机（7）、发电机（8）、控制开关（9）、水泵（10）；其特征是：风机（1）通过控制开关（9）选择与水泵（10）或发电机（8）相连，发电机（8）与储能装置（2）相连，水库（6）底部与水轮发电机（7）相连，水库（6）上方装有上水位传感器（4），水库（6）下方装有下水位传感器（5），上水位传感器（4）与控制器（3）相连，控制器（3）与控制开关（9）相连，下水位传感器（5）与水轮发电机（7）相连。
控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连。
水库（6）装有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（5）控制水轮发电机（7）停止工作。
控制开关（9）控制风机（1）和水泵（10）相连时，水泵（10）提水至水库（6）中，水库（6）中水从底部流出，驱动水轮发电机（7）发电。
控制开关（9）控制风机（1）和发电机（8）相连时，风机（1）驱动发电机（8）发电，电能存储在储能装置（2）中。
在图1中，风机（1）在风力的作用下旋转，带动水泵（10）抽水，并将水通过水管送到水库（6）中，水库（6）中的水从水库（6）的底部流出驱动水轮发电机（7）发电；水库（6）装有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），上水位传感器（4）和下水位传感器（5）把水位传感信号传送到控制器（3）；控制器（3）将控制信号传递给控制开关（9），控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连；当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（6）控制水轮发电机（7）停止工作,构成一个循环。通过该循环，可以提高风能的利用率，保证电能高质量的稳定输出。

Claims (5)

1.一种新型风机提水发电***，包括风机（1）、储能装置（2）、控制器（3）、上水位传感器（4）、下水位传感器（5）、水库（6）、水轮发电机（7）、发电机（8）、控制开关（9）、水泵（10）；其特征是：风机（1）通过控制开关（9）选择与水泵（10）或发电机（8）相连，发电机（8）与储能装置（2）相连，水库（6）底部与水轮发电机（7）相连，水库（6）上方装有上水位传感器（4），水库（6）下方装有下水位传感器（5），上水位传感器（4）与控制器（3）相连，控制器（3）与控制开关（9）相连，下水位传感器（5）与水轮发电机（7）相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型风机提水发电***，其特征是，控制开关（9）根据控制器（3）的信号选择风机（1）与水泵（10）相连或风机（1）与发电机（8）相连。
3.根据权利要求1所述的一种新型风机提水发电***，其特征是，水库（6）装有上水位传感器（4）和下水位传感器（5），当水位处于上水位传感器（4）和下水位传感器（5）之间时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位超过上水位传感器（4）时，控制开关（9）控制风机（1）与发电机（8）相连，水轮发电机（7）正常工作；当水位低于下水位传感器（5）时，控制开关（9）控制风机（1）与水泵（10）相连，下水位传感器（5）控制水轮发电机（7）停止工作。
4.根据权利要求1所述的一种新型风机提水发电***，其特征是，控制开关（9）控制风机（1）和水泵（10）相连时，水泵（10）提水至水库（6）中，水库（6）中水从底部流出，驱动水轮发电机（7）发电。
5.根据权利要求1所述的一种新型风机提水发电***，其特征是，控制开关（9）控制风机（1）和发电机（8）相连时，风机（1）驱动发电机（8）发电，电能存储在储能装置（2）中。
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