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
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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