[发明专利]一种风力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电系统。 

背景技术

21世纪以来，我国的风电发展加速，风电装机容量不断增速，直到2009底我国风电累计吊装容量达到2580万千瓦，仅次于美国居世界第二位，2012年6月，我国并网风电达到5258万千瓦，超过美国成为世界第一风电大国。业内人士认为，我国风电用5年多时间走过了发达国家15年的发展历程，大电网运行大风电的能力进入世界领先水平，为我国抢占新能源战略产业发展先机、应对全球气候变化等作出突出贡献。与此同时，一些风电发展快的地方及地区风电并网问题日益严重，因电煤告急等原因，华东、华南多个省份出现“电荒”，造成拉闸限电。而在距北京数百公里的内蒙古各大风电场，大量的风力发电机却停止运转。风电场由于限制出力而弃风的现象频频发生，弃风，是指在风电发展初期，风机处于正常情况下，由于当地电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等自身特点导致的部分风电场风机暂停的现象。在风电厂的建设与规划中并无充分考虑到此情况，风能的利用不同于其他常规能源，由于它出力的随机性等特点使得风电在达到一定程度后，使得在电力系统调度方面很难做到不弃风，另一个原因是风电具有反调峰特性，也使得不得不弃风。 

发明内容

本发明提供了一种风力发电系统，能够较好的解决该问题，更好的利用风能，提高风能利用率。 

本发明的技术方案如下： 

一种风力发电系统，包括有风力发电机、电线杆、电线、变压器，还包括有蒸汽锅炉，蒸汽锅炉内设有电热炉，蒸汽锅炉的进水口连接有输水管道，蒸汽锅炉的蒸汽出口通过蒸汽管道连接到蒸汽罐，蒸汽罐连接有汽轮机，通过汽轮机发电供给电网。 

所述的蒸汽锅炉、蒸汽罐、汽轮机分别有三个。 

本发明增加了蒸汽储能使得风电在电力系统的调度中更加可控，在一定的程 度上解决了风的不稳定性与随机性。增加的蒸汽储能很好的解决了风电的反调峰特性，例如当用户或负载处于低负荷的情况下，可以依旧通过风力发电机继续运行使其开始进行制热，通过蒸汽灌进行储能。而当负载处于峰值时，则可以通过蒸汽灌进行发电。当电网中出现故障时，通过蒸汽发电可以有效的提高并解决风力发电的低电压穿越能力在风力发电机发出电后经过变压器后将多余的电能通过电热炉加热后，变成水蒸气，储存在蒸汽罐。而后在根据电网所需功率将蒸汽罐里的蒸汽通过汽轮机发电供给电网 

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的新型风力发电厂建设简单实用，能源利用率量大大提高。通过增加新型的储能装置就可以较好的解决风能发电中存在的一些问题，当用户或负载处于低负荷的情况下，若风力发电机发出功率大于电网所需功率，则此时将多余功率通过电热炉使得水变为水蒸气，通过蒸汽罐将蒸汽进行存储。若此时风速低于V1风力发电机发出功率低于电网所需功率，则可将蒸汽罐里的蒸汽通过蒸汽机进行发电，将发出的电并入电网中。 

当用户或负载处于高负荷的情况下，若风力发电机发电并不能满足电网的需要，将蒸汽罐里的蒸汽通过蒸汽机进行发电，将发出的电通过变压器升压并入电网，风电发电机与蒸汽机同时处于发电状态。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图2为本发明的风力发电场的风速曲线图。 

图3为本发明风力发电机风速与输出功率曲线。 

图4为风力机输出效率及转矩效率随叶尖速比的变化示意图。 

具体实施方式

参见附图，一种风力发电系统，包括有风力发电机1、电线杆2、电线3、变压器4，还包括有三个蒸汽锅炉7，蒸汽锅炉7内设有电热炉6，蒸汽锅炉7的进水口连接有输水管道8，蒸汽锅炉7的蒸汽出口通过蒸汽管道5连接到蒸汽罐11，蒸汽罐11连接有汽轮机9，连接管道中安装有水阀10，通过汽轮机发电供给电网。 

风能利用系数（功率系数）Cp是指单位时间内风力机所获得的能量与风能之比。它是评定风力机气动特性优劣的只要参数，其定义式： 

Cp=P12ρSV3]]>

式中： 

P为风力机的功率，单位是W；