[发明专利]固体蓄热式风力二次发电装置及其控制方法

权利要求书

1.一种固体蓄热式风力二次发电装置，包括风力发电机（1），其特征在于：还包括耐热变频风机（5）、至少3个蓄热箱（2）、蒸汽发生器（6）、三级预热器（13）、二级预热器（11）和一级预热器（10）；

所述蓄热箱（2）上设有进气孔（211）和出气孔（212），出气孔（212）处设有电磁阀门，蓄热箱（2）的内壁上设有绝热层（24），蓄热箱（2）内设有蓄热体（22），蓄热体（22）内设有气流通孔，气流通孔中设有相互串联的电阻丝（23）；

各蓄热箱（2）相互并联，耐热变频风机（5）、蓄热箱（2）、蒸汽发生器（6）、三级预热器（13）、二级预热器（11）和一级预热器（10）通过绝热管道依次连接构成空气循环回路；

还包括汽轮发电机（7）、冷凝器（8）、抽气器（9）和除氧器（12），汽轮发电机（7）包括发电机（71）和汽轮机（72），所述蒸汽发生器（6）、汽轮机（72）、冷凝器（8）、一级预热器（10）、二级预热器（11）、除氧器（12）和三级预热器（13）依次连接构成另一循环回路，所述抽气器（9）连接在所述冷凝器（8）上；

还包括总控制器（3）、电磁继电器组（4）和传感系统，所述电磁阀门、耐热变频风机（5）、电磁继电器组（4）和传感系统均与所述总控制器（3）电连接；

所述电磁继电器组（4）包括与各蓄热箱（2）中各电阻丝分别并联的电磁开关继电器和与各蓄热箱（2）中各电阻丝串联的电磁开关继电器，电磁继电器组（4）通过转换各电磁开关继电器的状态从而改变各蓄热箱（2）中电阻丝的导通状态和总电阻；

所述传感系统包括连接在所述风力发电机（1）的输出电路上的用于测量风力发电机输出电压的电压传感器和用于测量风力发电机输出电流的电流传感器，还包括设置在各蓄热箱（2）中用于测量各蓄热体的温度的温度传感器，还包括设置在所述汽轮机（72）的蒸汽入口处的用于测量蒸汽压力的压力传感器。

2.根据权利要求1所述的固体蓄热式风力二次发电装置，其特征在于：所述各蓄热体（22）的气流通孔中还设有富余电阻丝，还包括低压配电柜（14）和富余电能回收控制器（15），低压配电柜（14）连接在所述发电机（71）的输出端上，富余电能回收控制器（15）监测低压配电柜（14）的负载大小并控制富余电阻丝的导通状态。

3.根据权利要求2所述的固体蓄热式风力二次发电装置，其特征在于：每个蓄热箱（2）中的电阻丝（23）的总根数不小于15根，各电阻丝的阻值呈等差数列。

4.根据权利要求3所述的固体蓄热式风力二次发电装置，其特征在于：还包括保护电阻，保护电阻串接在所述风力发电机（1）的输出回路的干路上，保护电阻的两端并联有保护电磁开关继电器，保护电磁开关继电器电连接至所述总控制器（3）。

5.利用权利要求1～4中任意一项所述固体蓄热式风力二次发电装置进行能源转换的控制方法，包括以下步骤：

s100，总控制器读入各蓄热体的温度数值、风力发电机的输出电压数值和电流数值；

s101，总控制器根据读入的电流数值判断是否超过风力发电机的允许值；

s102，当步骤s101中读入的电流数值超过风力发电机的允许值时总控制器控制保护电磁开关继电器断开；

s103，当步骤s101中读入的电流数值未超过风力发电机的允许值时总控制器控制保护电磁开关继电器闭合；

s104，总控制器根据读入的蓄热体温度数值判断当前加热的蓄热体温度是否达到设定值；

s105，若步骤104中当前加热的蓄热体温度已达到设定值，则总控制器根据读入的蓄热体温度数值计算所有的蓄热体中哪个蓄热体的温度最低；

s106，总控制器控制与当前加热蓄热体对于的支路开关继电器断开，控制与温度最低的蓄热体对应的支路开关继电器闭合；

s107，总控制器更新当前加热蓄热体的信息；

s108，若步骤104中当前加热的蓄热体温度未达到设定值，或者已执行完步骤s107，则总控制器根据风力发电机的电流允许值和读入的风力发电机输出电压值计算该电压下允许的电阻丝最小总阻值；

s109，总控制器根据步骤s108计算得出的电阻丝最小总阻值和各电阻丝的阻值计算出各电磁开关继电器的开闭状态；

s110，总控制器根据步骤s109计算出的各电磁开关继电器的开闭状态控制与当前加热蓄热体中电阻丝相对应的各电磁开关继电器的状态。