CN215498291U - 风力发电设备的功率控制平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为风力发电设备的功率控制平台，包括功率控制平台，功率控制平台包括有风力机、电网、主控制器、变桨控制***、风速传感器和功率传感器，通过设置的功率控制平台可根据风速度实现自动变桨、改变桨距角、功率控制的功能，更实现风力发电的效率最大化。

Description

风力发电设备的功率控制平台

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为风力发电设备的功率控制平台。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，其原理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，这就是风力发电，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，依据风车技术，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，且利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。

而风力发电的过程中风速是影响其发电效率、发电功率的直接影响因素。

因此，需要设计风力发电设备的功率控制平台来解决上述背景技术中的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供风力发电设备的功率控制平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

风力发电设备的功率控制平台，包括功率控制平台，所述功率控制平台包括有风力机、电网、主控制器、变桨控制***、风速传感器和功率控制器，所述风力机的内部中心处固定安装有齿轮箱，在齿轮箱的一侧固定安装有双馈异步发电机，且双馈异步发电机和齿轮箱通过转轴传动连接，同时风力机远离双馈异步发电机一端的四周安装有桨叶，与此同时桨叶和风力机之间安装有变桨机构，所述风力机的底部中心处固定安装有支撑机筒，在支撑机筒的底端固定安装有固定底座，且固定底座的内部嵌入安装有交直交双向功率变换器，同时固定底座的底部固定安装有安装基座，所述交直交双向功率变换器和双馈异步发电机通过导线电性连接，且交直交双向功率变换器和主控制器之间设置有功率控制器，同时功率控制器和交直交双向功率变换器、主控制器均通过导线电性连接。

作为本实用新型优选的方案，所述功率控制器和电网之间通过导线电性连接有功率传感器，且主控制器外部无线连接有风速传感器。

作为本实用新型优选的方案，所述变桨控制***和变桨机构电性连接，且变桨控制***和主控制器通过导线电性连接。

作为本实用新型优选的方案，所述变桨机构包括有变桨轴承外环、变桨轴承内环和变桨驱动杆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中，通过设置的功率控制平台可根据风速度实现自动变桨、改变桨距角、功率控制的功能，更实现风力发电的效率最大化，通过设置的风速传感器可实时监测风速，若风速在额定风速以下运行时，始终保持吸收功率最大，不改变桨距角，若风速达到额定风速以上运行时，风速传感器会传送电信号至主控制器，此时主控制器启动变桨控制***，同时变桨控制***启动变桨机构对桨距角进行改变，使得桨叶的迎风位置改变，限制吸收的功率。

2.本实用新型中，通过设置的功率控制器由电网限定的功率传感器的数值进行对比参考后，启动交直交双向功率变换器可实现直流微电网与电网的能量交换,同时避免了由于直流母线电压小范围波动引起的电力电子器件频繁动作，保证了微电网***稳定运行,提高了***可靠性。

3.本实用新型中，通过设置的双馈异步发电机可以改变转子励磁电流的幅值、频率以及相位角，达到调节其转速、有功功率和无功功率的目的，即提高了机组的效率，又对电网起到稳频、稳压力的作用，提高发电质量。

附图说明

图1为本实用新型中的功率控制平台连接示意图；

图2为本实用新型中的风力机外部结构示意图；

图3为本实用新型中的风力机内部结构示意图；

图中：1、功率控制平台；2、风力机；21、齿轮箱；22、双馈异步发电机；23、交直交双向功率变换器；24、变桨机构；25、桨叶；26、转轴；27、支撑机筒；28、固定底座；29、安装基座；3、电网； 4、主控制器；5、变桨控制***；6、风速传感器；7、功率控制器； 71、功率传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3本实用新型提供一种技术方案：

风力发电设备的功率控制平台，包括功率控制平台1，功率控制平台1包括有风力机2、电网3、主控制器4、变桨控制***5、风速传感器6和功率控制器7，风力机2的内部中心处固定安装有齿轮箱 21，在齿轮箱21的一侧固定安装有双馈异步发电机22，且双馈异步发电机22和齿轮箱21通过转轴26传动连接，同时风力机2远离双馈异步发电机22一端的四周安装有桨叶25，与此同时桨叶25和风力机2之间安装有变桨机构24；风力机2的底部中心处固定安装有支撑机筒27，在支撑机筒27的底端固定安装有固定底座28，且固定底座28的内部嵌入安装有交直交双向功率变换器23，同时固定底座28的底部固定安装有安装基座29；交直交双向功率变换器23和双馈异步发电机22通过导线电性连接，且交直交双向功率变换器23和主控制器4之间设置有功率控制器7，同时功率控制器7和交直交双向功率变换器23、主控制器4均通过导线电性连接，通过设置的功率控制平台1可根据风速度实现自动变桨、改变桨距角、功率控制的功能，更实现风力发电的效率最大化。

实施例，请参照图1、2和3，功率控制器7和电网3之间通过导线电性连接有功率传感器71，且主控制器4外部无线连接有风速传感器6，通过设置的功率控制器7由电网3限定的功率传感器71 的数值进行对比参考后，启动交直交双向功率变换器23可实现直流微电网与电网的能量交换,同时避免了由于直流母线电压小范围波动引起的电力电子器件频繁动作，保证了微电网***稳定运行,提高了***可靠性，与此同时通过设置的双馈异步发电机22可以改变转子励磁电流的幅值、频率以及相位角，达到调节其转速、有功功率和无功功率的目的，即提高了机组的效率，又对电网起到稳频、稳压力的作用，提高发电质量。

实施例，请参照图1、2和3，变桨控制***5和变桨机构24电性连接，且变桨控制***5和主控制器4通过导线电性连接；变桨机构24包括有变桨轴承外环、变桨轴承内环和变桨驱动杆，通过设置的风速传感器6可实时监测风速，若风速在额定风速以下运行时，始终保持吸收功率最大，不改变桨距角，若风速达到额定风速以上运行时，风速传感器6会传送电信号至主控制器4，此时主控制器4启动变桨控制***5，同时变桨控制***5启动变桨机构24对桨距角进行改变，使得桨叶25的迎风位置改变，限制吸收的功率。

工作原理：使用时，通过设置的风速传感器6可实时监测风速，若风速在额定风速以下运行时，始终保持吸收功率最大，不改变桨距角，若风速达到额定风速以上运行时，风速传感器6会传送电信号至主控制器4，此时主控制器4启动变桨控制***5，同时变桨控制***5启动变桨机构24对桨距角进行改变，使得桨叶25的迎风位置改变，限制吸收的功率，同时通过设置的功率控制器7由电网3限定的功率传感器71的数值进行对比参考后，启动交直交双向功率变换器 23可实现直流微电网与电网的能量交换,同时避免了由于直流母线电压小范围波动引起的电力电子器件频繁动作，保证了微电网***稳定运行,提高了***可靠性，与此同时通过设置的双馈异步发电机22可以改变转子励磁电流的幅值、频率以及相位角，达到调节其转速、有功功率和无功功率的目的，即提高了机组的效率，又对电网起到稳频、稳压力的作用，提高发电质量，且通过设置的功率控制平台1可根据风速度实现自动变桨、改变桨距角、功率控制的功能，更实现风力发电的效率最大化，有一定的推广价值。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.风力发电设备的功率控制平台，包括功率控制平台(1)，其特征在于：所述功率控制平台(1)包括有风力机(2)、电网(3)、主控制器(4)、变桨控制***(5)、风速传感器(6)和功率控制器(7)，所述风力机(2)的内部中心处固定安装有齿轮箱(21)，在齿轮箱(21)的一侧固定安装有双馈异步发电机(22)，且双馈异步发电机(22)和齿轮箱(21)通过转轴(26)传动连接，同时风力机(2)远离双馈异步发电机(22)一端的四周安装有桨叶(25)，与此同时桨叶(25)和风力机(2)之间安装有变桨机构(24)，所述风力机(2)的底部中心处固定安装有支撑机筒(27)，在支撑机筒(27)的底端固定安装有固定底座(28)，且固定底座(28)的内部嵌入安装有交直交双向功率变换器(23)，同时固定底座(28)的底部固定安装有安装基座(29)，所述交直交双向功率变换器(23)和双馈异步发电机(22)通过导线电性连接，且交直交双向功率变换器(23)和主控制器(4)之间设置有功率控制器(7)，同时功率控制器(7)和交直交双向功率变换器(23)、主控制器(4)均通过导线电性连接。

2.根据权利要求1所述的风力发电设备的功率控制平台，其特征在于：所述功率控制器(7)和电网(3)之间通过导线电性连接有功率传感器(71)，且主控制器(4)外部无线连接有风速传感器(6)。

3.根据权利要求1所述的风力发电设备的功率控制平台，其特征在于：所述变桨控制***(5)和变桨机构(24)电性连接，且变桨控制***(5)和主控制器(4)通过导线电性连接。

4.根据权利要求1所述的风力发电设备的功率控制平台，其特征在于：所述变桨机构(24)包括有变桨轴承外环、变桨轴承内环和变桨驱动杆。

Images