[发明专利]高空塔架嵌入式立式风力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域的一种立式风力发电系统，具体地说，涉及的是一种高空信号发射转播塔架嵌入立式风力发电系统。 

背景技术

随着世界能源危机的发生，利用风力动能发电作为新能源已经成为现代社会发展的热点。传统的三浆叶风力发电机的发电机组与增速器均安装在塔筒顶端的高空，长大沉重的风叶斜挂在侧面，并需要重大的配重体。考虑到风叶、增速器，发电机组、配重体再加上沉重的机仓，利用塔筒支持在高空，则风力吹动会产生巨大的翻倒力矩；无法抵抗狂风的吹毁与冰冻的损坏；同时，三浆叶风力发电机需要迎风旋转，转动直径大，无论如何无法装在发射塔上。 

经对现有技术的文献检索发现，申请号为201110062062.1的中国发明专利申请，该专利申请提出“一种手机信号发射塔基站供电系统,垂直风力发电机设置于手机信号发射塔的顶端,其电能输出端依次通过整流器和稳流器与氢气发生器连接,同时该电能输出端依次通过逆变器、整流器和稳流器与基站的用电单元连接;氢气发生器的氢气输出端与氢气存储器连接;氢气存储器与氢燃料电池连接;氢燃料电池的电能输出端与基站的用电单元连接。垂直风力发电机产生的电能可以为基站供电,还可用于生产氢气,当垂直风力发电机风力不足或无法正常工作时,由氢燃料电池为基站供电,实现了对基站的不间断供电。”上述专利没有说明垂直风力发电机结构与外形特征，仅简述风能或太阳能发电与氢燃料电池等再生能源发电作为供电源，所述主要内容为风电与氢燃料电池蓄电构成的小容量不间断供电系统。 

检索中还发现，申请号为200810061068.5的发明专利申请，该专利申请提出“一种利用风电的手机信号发射塔，包括圆锥筒形的塔架和配备安装的风力发电机组，其特征是，在所述的塔架上安装转台，在转台舱内安装电信设备和电瓶；所述的风力发电机组包括两组H型二翼双层风力发电机，每一组该H型二翼双层风力发电机包括两端盖都伸出轴的发电机和分别通过上、下联轴节连接在该轴的上下两端的上下两层H型风轮，该上下两层H型风轮的二翼叶片的夹角成为互间90°角；在所述的两组H型二翼双层风力发电机的一侧装有一对导流板。”上述专利利用圆锥筒形的塔架安装转台和在转台上安装H型二翼叶片风力 发电机组，H型二翼双层风力发电机，其H型二翼叶片受风面积小，风能利用率低，输出功率小，需要装两台甚至于多台H型叶片发电机才能满足需要。 

申请人于2010年曾经提出过申请号为201010272913.0的中国发明专利，该专利提供“一种集风立式风力发电系统,包括风动力系统、立式增速器与发电机，并网控制系统,风动力系统通过链式联轴器与增速器和发电机连接,发电机由励磁并网控制系统控制;风动力系统为箱体框架结构,包含风叶系统和集风与保护系统,上棚顶、下棚板和集风板连接形成风洞式箱式集风与保护系统。”本发明在该专利的基础上进一步改善创新，将其与塔架（比如微波信号发射塔、无线信号转播塔、高压电输电塔架等）进行配合，构成新式立式风力发电系统，为信号发射转播塔提供稳定不间断的供电电源。也可以利用高空信号发射塔架或高压输电铁塔安装立式风力发电机，可以有效的利用高空塔架的风力资源，又可以省去原有立式风力发电机的框架，节约大量的钢材。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装在现有高空塔架上的高空塔架嵌入式立式风力发电系统，利用信号发射转播塔架作为立式风力发电机的框架，把风力发电机的安装在信号发射转播塔架内，或把立式风力发电机的框架作为信号发射塔的一部分嵌入到信号发射塔中，构成高空塔架式立式风力发电系统，为信号发射转播塔上的用电装置提供不间断的供电电源。本系统结构稳固、运行性能稳定，风力利用率高，输出功率大，便于组装维护，从而克服了现有技术中的不足。 

为实现上述发明目的，本发明所述的塔架立式风力发电系统，包括高空塔架、GPS授时发电机励磁并网控制系统与立式风力发电系统；所述立式风力发电系统安装在高空塔架上，所述GPS授时发电机励磁并网控制系统采用GPS授时控制所述立式风力发电系统，实现发电机与电网在同步同频率同相位过零点时并网与切除，实现对电网无冲击；所述立式风力发电系统安装在高空塔架上，其安装方式为以下中的任一种： 

第一，所述立式风力发电系统的框架安装在高空塔架的内部，利用高空塔架的立柱与横梁，把风力发电机的框架与横梁连接固定在一起。 

第二，所述立式风力发电系统的框架作为所述塔架的一段嵌入到高空塔架中；利用高空塔架的立柱与横梁，把风力发电机的框架与横梁连接固定在一起，把高空塔架与风力发电机框架连接固定为一个整体；