RU2084697C1

RU2084697C1 - Wind power plant

Info

Publication number: RU2084697C1
Application number: RU9595113757A
Authority: RU
Inventors: В.И. Пындак; А.М. Салдаев; О.Г. Чамурлиев
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия
Priority date: 1995-08-15
Filing date: 1995-08-15
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: wind power engineering. SUBSTANCE: wind power plant has wind motor and device for accumulating energy that comprises hydraulic pump, fluid- pressure accumulators, hydraulic motor, and motor- electric generator. The plant is additionally provided with electric generator kinematically coupled with the wind motor and electric motor that define an electric pump unit with the hydraulic pump. The device for accumulating energy is made up as a unit of fluid- pressure accumulators the gas spaces of which are interconnected . The interconnected hydraulic spaces of the fluid-pressure accumulators are connected with the hydraulic pump through a check valve and with the hydraulic motor through valve device and converter of hydraulic pressure. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветроэнергетическим установкам, главным назначение которых является выработка электрической энергии. The invention relates to wind energy, in particular to wind energy installations, the main purpose of which is the generation of electrical energy.

Известны ветроэнергетические установки с пневматическими аккумулирующими устройствами [1, 2] где энергия ветродвигателя посредством компрессоров преобразуется в энергию сжатого газа, который закачивают в пневмоаккумуляторы (рессиверы), при необходимости сжатый газ посредством пневмодвигателя или турбины приводит в действие электрогенератор. Known wind power plants with pneumatic storage devices [1, 2] where the energy of the wind turbine through compressors is converted into the energy of compressed gas, which is pumped into pneumatic accumulators (receivers), if necessary, compressed gas by means of a pneumatic engine or turbine drives an electric generator.

Известны также ветроэнергетические установки, в одном из которых [3] ветродвигатель посредством электрогенератора приводит в действие гидронасос, который, в свою очередь, работает на накопитель электроэнергии (аккумулирующее устройство); в другом варианте [4] расположенный на валу ветродвигателя гидронасос приводит в действие гидромотор, а через него электрогенератор. Wind power installations are also known, in one of which [3] a wind turbine drives a hydraulic pump by means of an electric generator, which, in turn, operates on an electric energy storage device (storage device); in another embodiment [4], a hydraulic pump located on the shaft of a wind turbine drives a hydraulic motor, and through it an electric generator.

Недостатком известных ветроэнергетических установок является низкий коэффициент полезного действия и повышение габариты и масса, а в установках [1, 2] кроме этого, повышенная опасность устройства и процесса преобразования энергии, б [3, 4] ограниченная энергоемкость аккумулирующего устройства. A disadvantage of known wind power plants is the low efficiency and increase in size and weight, and in plants [1, 2] in addition, there is an increased danger of the device and the process of energy conversion, b [3, 4] the limited energy consumption of the storage device.

Наиболее близким объектом того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является ветроэнергетическая установка, содержащая ветродвигатель и устройство для преобразования и аккумулирования энергии, включающее гидронасос, пневмогидравлические аккумуляторы, гидромотор- и мотор-электрогенератор [5] принята за прототип. The closest object of the same purpose to the claimed object in terms of features is a wind power installation containing a wind turbine and a device for converting and storing energy, including a hydraulic pump, pneumatic hydraulic accumulators, a hydraulic motor and a motor-electric generator [5] adopted as a prototype.

К причинам, препятствующими достижению требуемого технического результата при использовании известного объекта, принятого за прототип, относится то, известный объект имеет недостаточный коэффициент полезного действия и ограниченную энергоемкость аккумулирующего устройства, где пневмогидроаккумуляторы несут по существу функции дополнительных демпфирующих устройств в гидросистеме и не приспособлены для удержания запасенной энергии гидравлическая энергия пневмогидроаккумуляторов может несанкционированно приводить в действие не только гидромотор, но и гидронасос (между ними нет устройств, препятствующих этому); при срабатывании пневмогидроаккумуляторов давление в них снижается, что приводит к нестабильной работе гидромотора и кинематически связанного с ним мотор-электрогенератора, этому способствует и отсутствие связи между газовыми полостями пневмогидроаккумуляторов. К снижению эффективности и коэффициента полезного действия приводит и то, что ветродвигатель не снабжен электрогенератором, который смог бы вырабатывать электроэнергию напрямую, минуя устройство для преобразования и аккумулирования энергии. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using a known object adopted as a prototype include the fact that the known object has insufficient efficiency and limited energy consumption of the storage device, where the pneumatic accumulators essentially carry the functions of additional damping devices in the hydraulic system and are not adapted to hold the stored hydraulic energy of pneumatic accumulators can unauthorized drive only a hydraulic motor, but also a hydraulic pump (between them there are no devices preventing this); when pneumohydraulic accumulators are triggered, the pressure in them decreases, which leads to unstable operation of the hydraulic motor and the kinematically associated motor-electric generator, which is also facilitated by the lack of communication between the gas cavities of the pneumatic accumulators. The fact that the wind turbine is not equipped with an electric generator that could generate electricity directly, bypassing the device for converting and storing energy leads to a decrease in efficiency and efficiency.

Целью предлагаемого технического решения является повышение коэффициента полезного действия ветроэнергетической установки путем повышения энергоемкости аккумулирующего устройства. The aim of the proposed technical solution is to increase the efficiency of a wind power installation by increasing the energy intensity of the storage device.

Технический результат снижение удельной материалоемкости и повышение надежности работы устройства для аккумулирования энергии, превращение установки в реальный источник электроэнергии. EFFECT: reduced specific material consumption and increased reliability of the device for energy storage, turning the installation into a real source of electricity.

Указанный технический результат достигается тем, что ветроэнергетическая установка дополнительно снабжена электрогенератором, кинематически связанным с ветродвигателем, и электродвигателем, образующим с гидронасосом электронасосный агрегат, а устройство аккумулирования энергии выполнено в виде блока пневмогидравлических аккумуляторов, газовые полости которых соединены между собой общим трубопроводом, а сообщающиеся между собой идравлические полости пневмоаккумуляторов посредством обратного клапана соединены с гидронасосом и посредством запорного устройства и преобразователя гидравлического давления с гидромотором, при этом давление предварительной зарядки пневмогидроаккумуляторов сжатым газом равно давлению настройки преобразователя гидравлического давления, величина которого в 2,36-2,43 раза меньше давления полной зарядки аккумуляторов рабочей жидкостью. The specified technical result is achieved by the fact that the wind power installation is additionally equipped with an electric generator kinematically connected to the wind turbine and an electric motor forming an electric pump unit with the hydraulic pump, and the energy storage device is made in the form of a block of pneumohydraulic accumulators, gas cavities of which are connected by a common pipeline, and communicating between the hydraulic cavities of the pneumatic accumulators are connected via a check valve to the hydraulic pump and osredstvom locking device and hydraulic pressure transducer with a hydraulic motor, wherein the precharge Hydropneumatic pressure compressed gas equals the pressure setting of the hydraulic pressure transducer, the magnitude of which in the 2.36-2.43-fold less than the pressure batteries are fully charged with hydraulic fluid.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Предложенный прототип позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The proposed prototype allowed us to identify a set of essential in relation to the perceived technical result of the distinguishing features in the claimed object set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения. Результаты проверки показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, в частности, заявленным изобретение не предусматриваются известные преобразования. To verify the compliance of the claimed invention with the requirements of the inventive step, the applicant conducted an additional search for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the prototype. The results of the verification show that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, in particular, the claimed invention does not provide for known transformations.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.

На чертежах представлен заявленный объект, где на фиг. 1 изображена блок-схема ветроэнергетической установки; на фиг.2 фрагмент блок-схемы варианта исполнения ветроэнергетической установки. The drawings show the claimed object, where in FIG. 1 shows a block diagram of a wind power installation; in Fig.2 a fragment of a block diagram of an embodiment of a wind power installation.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения заключаются в следующем. Information confirming the possibility of carrying out the invention are as follows.

Ветроэнергетическая установка включает в себя (фиг.1) ветродвигателя 1 и кинематически связанный с ним дополнительный электрогенератор 2, который соответствующими линиями с выключателями 3, 4 и 5 связан с дополнительным электродвигателем 6 и электрогенератором 7. Параметры электрического тока, на которых работают генераторы 2 и 7 и двигатель 6, одинаковы. Генераторы 2 и 7 известным образом соединены также с промышленной электросетью 8. Генераторы 2 и 7 могут быть унифицированы между собой. На выходе из генератора 7 установлен синхроноскоп 9. The wind power installation includes (Fig. 1) a wind turbine 1 and an additional electric generator 2 kinematically connected with it, which is connected by additional lines with switches 3, 4 and 5 to the additional electric motor 6 and electric generator 7. The electric current parameters on which the generators 2 and 7 and engine 6 are the same. Generators 2 and 7 are also connected in a known manner to the industrial power network 8. Generators 2 and 7 can be unified among themselves. At the exit of the generator 7, a synchronoscope 9 is installed.

Электродвигатель 6 кинематически связан с гидронасосом 10, образуя с ним электронасосный агрегат, а электрогенератор 7 соединен с гидромотором 11. В состав ветроэнергетической установки входит блок пневмогидравлических аккумуляторов 12. Каждый из пневмогидроаккумуляторов блока 12 имеет газовую "а" и гидравлическую "б" полости. Для зарядки пневмогидроаккумуляторов их газовых полостей сжатым газом предусмотрены зарядное устройство 13 и соответствующая контрольно-измерительная аппаратура. Газовые полости "а" всех пневмогидроаккумуляторов блока 12 общим трубопроводом 14 соединены между собой и с зарядным устройством 13. Гидравлические полости "б " аккумуляторов общим трубопроводом 15 также соединены между собой. В свою очередь трубопровод 15 посредством обратного клапана 16 соединен с гидронасосом 10 и посредством запорного устройства18, например, дистанционно управляемого шарового крана, и преобразователя (регулятора) гидравлического давления 17 с гидромотором 11; в преобразователь давления 17 может быть встроен дроссель. Обведенную штрихпунктирными линиями систему можно рассматривать как устройство для преобразования и аккумулирования энергии, в состав которого входят также баки 19 для рабочей жидкости, гидравлический фильтр 20 на входе в насос 10, автомат разгрузки насоса или предохранительное устройство 21, запорное устройство 22 для разрядки пневмогидроаккумуляторов при профилактических работах и другие элементы. В качестве собственно аккумулирующего устройства можно рассматривать блок 12 пневмогидроаккумуляторов с элементами обвязки-трубопроводами 14 и 15, зарядным устройством 13 и т.п. The electric motor 6 is kinematically connected with the hydraulic pump 10, forming an electric pump unit with it, and the electric generator 7 is connected to the hydraulic motor 11. The structure of the wind power installation includes a block of pneumatic-hydraulic accumulators 12. Each of the pneumatic accumulators of block 12 has a gas "a" and a hydraulic "b" cavity. To charge the pneumatic accumulators of their gas cavities with compressed gas, a charger 13 and corresponding instrumentation are provided. The gas cavities "a" of all pneumohydroaccumulators of block 12 are connected by a common pipe 14 to each other and to the charger 13. The hydraulic cavities "b" of the batteries by a common pipe 15 are also connected to each other. In turn, the pipeline 15 by means of a check valve 16 is connected to the hydraulic pump 10 and by means of a locking device 18, for example, a remotely controlled ball valve, and a hydraulic pressure transducer (regulator) 17 with a hydraulic motor 11; a throttle may be integrated in the pressure transducer 17. The system circled by dot-and-dash lines can be considered as a device for converting and storing energy, which also includes tanks 19 for the working fluid, a hydraulic filter 20 at the inlet to the pump 10, an automatic pump unloading device or safety device 21, a shut-off device 22 for discharging pneumatic accumulators during preventive works and other elements. As the actual accumulating device, one can consider the block 12 of pneumatic accumulators with piping elements-pipelines 14 and 15, a charging device 13, etc.

В варианте исполнения (фиг. 2) предусмотрены обратимый электродвигатель-электрогенратор 23; обратимый гидронасос-гидромотор 24 и дополнительный обратный клапан 25. В соответствии с этим совмещенный агрегат 23 поочередно несет функции электродвигателя 6 и электрогенератора 7 (фиг.1), а совмещенный агрегат 24 (фиг.2) гидронасоса 10 и гидромотора 11 (фиг.1); исключается один из переключателей 4, по-другому установлен синхроноскоп 9. Остальные элементы обоих вариантов (фиг. 1 и 2) одинаковы. Устройство для преобразования и аккумулирования энергии является принадлежностью одной или нескольких систем ветродвигатель 1 электрогенератор 2. In the embodiment (Fig. 2), a reversible electric motor-generator 23 is provided; a reversible hydraulic pump-hydraulic motor 24 and an additional non-return valve 25. In accordance with this, the combined unit 23 alternately carries the functions of an electric motor 6 and an electric generator 7 (Fig. 1), and a combined unit 24 (Fig. 2) of a hydraulic pump 10 and a hydraulic motor 11 (Fig. 1 ); one of the switches 4 is excluded, the synchronoscope 9 is set differently. The remaining elements of both variants (Figs. 1 and 2) are the same. A device for converting and storing energy is an accessory of one or more systems wind turbine 1 electric generator 2.

В обоих вариантах давление предварительной зарядки пневмогидроаккумуляторов сжатым газом равно давлению настройки преобразователя гидравлического давления 17. В свою очередь давление настройки преобразователя 17 в 2,36-2,43 раза меньше давления полной зарядки аккумуляторов рабочей жидкостью, что соответствует максимуму внешней работы при разрядке пневмогидроаккумуляторов. По критерию минимума материалоемкости давление полной зарядки аккумуляторов рабочей жидкостью (максимальное гидравлическое давление) принимается в диапазоне 25-40 МПа. In both versions, the pressure of pre-charging the pneumatic accumulators with compressed gas is equal to the setting pressure of the hydraulic pressure transducer 17. In turn, the setting pressure of the transducer 17 is 2.36-2.43 times less than the pressure of the batteries being fully charged with the working fluid, which corresponds to the maximum external work during discharge of the pneumatic accumulators. According to the criterion of minimum material consumption, the pressure of the full charge of the batteries with a working fluid (maximum hydraulic pressure) is taken in the range of 25-40 MPa.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. Wind power installation works as follows.

Первичному включению в работу аккумулирующего устройства (фиг.1) предшествует закрытие запорного устройства 22 и предварительная зарядка сжатым газом с помощью зарядного устройства 13 газовых полостей "а" пневмогидроаккумуляторов блока 12. За счет энергии ветра ветродвигатель 1 приводит во вращение дополнительный электрогенератор 2, который вырабатывает электрическую энергию и направляет ее в промышленную электросеть 8 при замкнутом выключателе 3. Одновременно с этим при замкнутом выключателе 5 - электрический ток может быть подведен и к дополнительному электродвигателю 6, который, как правило, принимает избыточную электроэнергию. Выходной вал двигателя 6 электронасосного агрегата приводит в действие гидронасос 10. Последний через гидравлический фильтр 20 засасывает из бака 19 рабочую жидкость и через обратный клапан 16 нагнетает ее в трубопровод 15 и далее в гидравлические полсти "б" пневмогидроаккумуляторов блока 12. Зарядка аккумуляторов рабочей жидкостью заканчивается при достижении давления в 2,36-2,43 раза превышающем давлении предварительной зарядки пневмогидроаккумуляторов сжатым газом, известным способом электродвигатель 6 отключается, размыкается, в частности, выключатель 5; вне предвиденной ситуации срабатывает автомат разгрузки насоса (предохранительное устройство) 21. Запасенная в блоке пневмогидроаккумуляторов 12 гидравлическая энергия может храниться неопределенно долго; подводу жидкости к гидромотору 11 препятствует закрытое запорное устройство 18, к гидронасосу 10 обратный клапан 16. The primary inclusion in the operation of the accumulating device (Fig. 1) is preceded by closing the shut-off device 22 and pre-charging with compressed gas using the gas cavity charger 13 “a” of the pneumatic accumulators of unit 12. Due to wind energy, the wind turbine 1 drives an additional generator 2, which generates electrical energy and directs it to the industrial power grid 8 when the switch 3 is closed. At the same time, when the switch 5 is closed, the electric current can be supplied to additionally the motor 6, which usually takes the excess electricity. The output shaft of the engine 6 of the electric pump unit drives the hydraulic pump 10. The hydraulic fluid is sucked into the working fluid from the tank 19 through the hydraulic filter 20 and is pumped through the check valve 16 into the pipeline 15 and then into the hydraulic cavities “b” of the pneumatic accumulators of the unit 12. The accumulators are charged with the working fluid when the pressure reaches 2.36-2.43 times higher than the pressure of the pre-charge of pneumatic accumulators with compressed gas, in a known manner, the electric motor 6 is turned off, it opens, in particular switch 5; outside the predicted situation, the pump unloading machine (safety device) is activated 21. The hydraulic energy stored in the pneumatic accumulator unit 12 can be stored indefinitely; the supply of fluid to the hydraulic motor 11 is prevented by a closed shut-off device 18, and a check valve 16 to the hydraulic pump 10.

При отдаче запасенной энергии в промышленную электросеть замыкается выключатель 4 и открывается запорное устройство 18. В этом случае находящаяся под давление в блоке пневмогидроаккумуляторов 12 рабочая жидкость из трубопровода 15 через открытое запорное устройство 18 направляется в преобразователь гидравлического давления 17, где давление снижается до давления предварительной зарядки аккумуляторов сжатым газом, после чего жидкость поступает в гидромотор 11. Поскольку газовые полости "а" пневмогидроаккумуляторов соединены между собой общим трубопроводом 14, исключается возникновение забросов (пиков) давления при разрядке аккумуляторов в этом режиме работы давление в аккумуляторах выравнивается. К гидронасосу 10 жидкость не проходит препятствует обратный клапан 16; расход жидкости, поступающей в мотор 11, стабилизируется дросселем, встроенным в преобразователь 17. Под действием рабочей жидкости выходной вал мотора 11, вращаясь, приводит в действие электрогенератор 7; отработанная в моторе жидкость в бак 19. Генератор 7 вырабатывает электроэнергию и направляет ее в промышленную электросеть 8. When the stored energy is transferred to the industrial power supply, the circuit breaker 4 closes and the shut-off device 18 opens. In this case, the working fluid under pressure in the pneumatic accumulator unit 12 passes through the open shut-off device 18 to the hydraulic pressure transducer 17, where the pressure decreases to the pre-charge pressure accumulators with compressed gas, after which the liquid enters the hydraulic motor 11. Since the gas cavities "a" of the pneumohydroaccumulators are interconnected they duct 14 eliminates casting (peaks) at discharge pressure accumulators in the pressure mode in accumulators aligned. The fluid does not pass to the hydraulic pump 10; the non-return valve 16; the flow rate of the fluid entering the motor 11 is stabilized by a throttle built into the converter 17. Under the action of the working fluid, the output shaft of the motor 11, rotating, drives the generator 7; the liquid spent in the motor into the tank 19. The generator 7 generates electricity and directs it to the industrial power grid 8.

Генератор 7 может работать самостоятельно или совместно с генератором 2; параметры вырабатываемого им электрического тока одинаковы; синхронизацию параметров вырабатываемого электрического тока, в случае необходимости, обеспечивает синхроноскоп 9. Разрядка блока пневмогидроаккумуляторов 12 может производиться как частично, так и полностью, когда максимально возможное количество жидкости уходит, а давление в пневмогидроаккумуляторах становится равным давлению предварительно зарядки сжатым газом. При любом давлении в пневмогидроаккумуляторах от максимума до минимума давление и расход жидкости, поступающей в гидромотор 11, является одинаковым благодаря преобразователю гидравлического давления 17 с дросселем. Настройка преобразователя 17 на давление срабатывания, равное давлению предварительной зарядки аккумуляторов сжатым газом, означает, что вся запасенная жидкость может преобразоваться в работу мотора 11. Соотношение давления полной зарядки пневмогидроаккумуляторов рабочей жидкостью к давлению предварительной зарядки аккумуляторов сжатым газом, равное 2,36-2,43, является оптимальным с точки зрения коэффициента полезного действия и энергоемкости аккумулирующего устройства. Generator 7 can operate independently or in conjunction with generator 2; the parameters of the electric current generated by him are the same; synchronization of the parameters of the generated electric current, if necessary, is ensured by a synchronoscope 9. The discharge of the pneumatic accumulator block 12 can be performed either partially or completely when the maximum possible amount of liquid is exhausted, and the pressure in the pneumatic accumulators becomes equal to the pressure of the pre-charge with compressed gas. At any pressure in the pneumatic accumulators from maximum to minimum, the pressure and flow rate of the fluid entering the hydraulic motor 11 is the same due to the hydraulic pressure transducer 17 with a throttle. Setting the transducer 17 to a set pressure equal to the pressure of the pre-charge of the batteries with compressed gas means that all the stored liquid can be converted to the operation of the motor 11. The ratio of the pressure of the full charge of the pneumohydroaccumulators with the working fluid to the pressure of the pre-charge of the batteries with compressed gas is 2.36-2, 43 is optimal in terms of efficiency and energy consumption of the storage device.

Мощность (энергоемкость) системы гидромотор 11 электрогенератор 7 определяется расходом и давлением рабочей жидкости после преобразователя гидравлического давления 17 и может быть значительно больше мощности системы электродвигатель 6 гидронасос 10, поскольку зарядка блока пневмогидроаккумуляторов 12 жидкостью, как правило, "растягивается" во времени. Время непрерывной работы системы мотор 11 генератор 7 зависит от вместимости блока аккумуляторов 12. В случае полной разрядки блока пневмогидроаккумуляторов 12 сжатый газ в газовых полостях "а" аккумуляторов остается под давлением предварительной зарядки, при этом газовая полость занимает весь эффективный объем пневмогидроаккумуляторов, система остается готовой к очередному циклу преобразования и аккумулирования гидравлической энергии. The power (energy intensity) of the system of the hydraulic motor 11, the electric generator 7 is determined by the flow rate and pressure of the working fluid after the hydraulic pressure transducer 17, and can be significantly higher than the power of the system electric motor 6, the hydraulic pump 10, since the charge of the pneumatic accumulator block 12 with the liquid, as a rule, “stretches” in time. The continuous operation of the system motor 11 generator 7 depends on the capacity of the battery pack 12. In the event of a complete discharge of the battery pack 12, the compressed gas in the gas cavities “a” of the batteries remains under pre-charge pressure, while the gas chamber occupies the entire effective volume of the battery pack, the system remains ready to the next cycle of conversion and accumulation of hydraulic energy.

В варианте (фиг. 2) при зарядке аккумулирующего устройства совмещенный (обратимый) агрегат 23 работает в режиме электродвигателя, который приводит в действие совмещенный агрегат 24. Последний работает в режиме гидронасоса и нагнетает рабочую жидкость через обратный клапан 16 в трубопровод 15 и далее
в блок пневмогидроаккумуляторов 12; к преобразователю гидравлического давления 17 жидкость не проходит препятствует дополнительный обратный клапан 25. При отдаче запасенной энергии в промышленную электросеть открывается запорное устройство 18 и находящаяся под давлением рабочая жидкость, минуя обратный клапан 16, поступает в преобразователь гидравлического давления 17 и далее через дополнительный обратный клапан 25 в совмещенный агрегат 24, который начинает работать в режиме гидромотора. Обратный поток жидкости через обратный клапан 16 исключается препятствует более высокое давление со стороны трубопровода 15 и пружина в обратном клапане 16. Выходной вал агрегата 24 приводит в действие совмещенный агрегат 23, который, работая в режиме электрогенератора, вырабатывает электроэнергию и направляет ее в промышленную электросеть 8.In the embodiment (Fig. 2), when charging the storage device, the combined (reversible) unit 23 operates in the electric motor mode, which drives the combined unit 24. The latter operates in the hydraulic pump mode and pumps the working fluid through the non-return valve 16 into the pipeline 15 and further
in the block of pneumatic accumulators 12; the liquid does not pass to the hydraulic pressure transducer 17; an additional non-return valve 25 hinders it. When the stored energy is transferred to the industrial network, the locking device 18 opens and the pressurized working fluid, bypassing the non-return valve 16, enters the hydraulic pressure transducer 17 and then through an additional non-return valve 25 in a combined unit 24, which begins to work in the mode of a hydraulic motor. The reverse fluid flow through the non-return valve 16 is prevented by a higher pressure from the side of the pipe 15 and a spring in the non-return valve 16. The output shaft of the unit 24 drives the combined unit 23, which, when operating in the generator mode, generates electricity and directs it to the industrial power grid 8 .

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения совокупности условий: заявленный объект предназначен для использования в ветроэнергетике в качестве эффективного средства для преобразования, аккумулирования и отдачи электрической энергии; возможность осуществления изобретения достигается с помощью известных средств и методов; предложена ветроэнергетическая ветроустановки обладает высокой энергоемкостью и повышенными коэффициентами полезного действия и надежностью в работе при минимальном сочетании известных электрических и гидравлических агрегатов и элементов. Thus, the above information indicates the fulfillment of the following conditions when using the claimed invention: the claimed object is intended for use in wind energy as an effective means for converting, storing and delivering electrical energy; the possibility of carrying out the invention is achieved using known means and methods; The proposed wind power wind turbines have high energy intensity and high efficiency and reliability in operation with a minimum combination of known electrical and hydraulic units and elements.

Claims

Ветроэнергетическая установка, содержащая ветродвигатель и устройство для аккумулирования энергии, включающее гидронасос, пневмогидравлические аккумуляторы с определенным давлением предварительной зарядки сжатым газом, гидромотор и мотор-электрогенератор, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена электрогенератором, кинематически связанным с ветродвигателем и электродвигателем, образующим с гидронасосом электронасосный агрегат, а устройство аккумулирования энергии выполнено в виде блока пневмогидравлических аккумуляторов, газовые полости которых соединены между собой общим трубопроводом, а сообщающиеся между собой гидравлические полости пневмогидроаккумуляторов посредством обратного клапана соединены с гидронасосом и посредством запорного устройства и преобразователя гидравлического давления с гидромотором, при этом давление предварительной зарядки пневмогидроаккумуляторов сжатым газом равно давлению настройки преобразователя гидравлического давления, величина которого в 2,36 2,43 раза меньше давления полной зарядки аккумуляторов рабочей жидкостью. A wind power installation containing a wind turbine and a device for energy storage, including a hydraulic pump, pneumatic-hydraulic accumulators with a certain pre-charge pressure with compressed gas, a hydraulic motor and a motor-electric generator, characterized in that it is additionally equipped with an electric generator kinematically connected with the wind motor and an electric motor forming an electric pump with the hydraulic pump the unit, and the energy storage device is made in the form of a block of pneumohydraulic accumulators ditch, the gas cavities of which are interconnected by a common pipeline, and the hydraulic cavities of the pneumatic accumulators communicating with each other by means of a non-return valve are connected to the hydraulic pump and by means of a shut-off device and a hydraulic pressure transducer with a hydraulic motor, while the pressure of the pre-charged pneumatic accumulators with compressed gas is equal to the setting pressure of the hydraulic pressure transducer, the value of which is 2.36 2.43 times less than the pressure of a full charge of the batteries of the working fluid awn.