[实用新型]一种变桨距型风力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电系统，尤其是涉及一种变桨距型风力发电系统。 

背景技术

风力发电作为新型绿色清洁能源近年来增长迅速。变桨距机构是变桨距型风力发电机组的核心。目前国际上大型风电机组的变桨距机构主要有两种实施方案：机械齿轮传动变距与液压驱动变距。 

机械齿轮传动变距是利用伺服电机作为原动机，经过减速器通过齿轮副，带动桨叶旋转，这种变距方案，每一片桨叶都由一套独立的电动机、减速器和齿轮副驱动，因此变距力大，但电气布线困难，并且要求三个电动机运行同步，增加了控制上的难度.由于电动机、减速器、齿轮等部件均在轮毂内，增加了风轮重量和制造难度，而且维护也极不方便。 

液压驱动变距是利用液压缸作为源动机，通过曲柄滑块机构推动桨叶旋转。由于液压系统输出力大，变距机构可以做得很紧凑。液压驱动变距也有两种结构：一种是通过轮毂内三个液压缸和三套曲柄滑块机构分别驱动三片桨叶，这种方案变距力很大，但存在三个液压缸同步控制难，电气布线困难，风轮重量增加，轮毂制造难度加大，维护不便等问题。另一种结构是液压站，液压缸放在机舱内，通过一套曲柄滑块机构同步推动三片桨叶旋转，这种结构电气布线方便，而且降低了风轮重量和轮毂制造难度，维护也很容易，但这种结构要求传动机构的强度、刚度较高。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高机组利用率、并提高机组寿命和电网质量的变桨距型风力发电系统。 

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现： 

一种变桨距型风力发电系统，该系统包括叶片、风力机、联轴器、异步发电机、 机端补偿电容器组、电网、功率控制器及桨距角控制单元，所述的叶片安装在风力机上，所述的风力机通过联轴器连接异步发电机，所述的异步发电机连接电网，所述的机端补偿电容器组设在异步发电机与电网之间，所述的功率控制器与异步发电机连接，所述的桨距角控制单元分别与功率控制器及叶片连接。 

所述的风力机与联轴器之间设有轴转速传感器。 

所述的风力机上设有轮毂和齿轮箱。 

所述的功率控制器上设有参考电磁功率输入装置。 

与现有技术相比，本实用新型结构简单，提高了机组利用率，并提高了机组寿命和电网质量，具有广大的应用范围。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图中，1为叶片，2为风力机，3为轴转速传感器，4为联轴器，5为异步发电机，6为机端补偿电容器组，7为电网，8为功率控制器，9为桨距角控制单元。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 

实施例 

一种变桨距型风力发电系统，如图1所示，该系统包括叶片1、风力机2、联轴器4、异步发电机5、机端补偿电容器组6、电网7、功率控制器8及桨距角控制单元9，叶片1安装在风力机2上，风力机2通过轴转速传感器3及联轴器4连接异步发电机5，异步发电机5连接电网7，机端补偿电容器组6设在异步发电机5与电网7之间，功率控制器8上设有参考电磁功率输入装置，功率控制器8与异步发电机5连接，桨距角控制单元9分别与功率控制器8及叶片1连接。风力机2上设有轮毂和齿轮箱。异步发电机5将电磁功率传递给功率控制器8，然后在功率控制器8上输入参考电磁功率，功率控制器8将功率信号传递给桨距角控制单元9，桨距角控制单元9控制叶片1的桨距角。 

变桨距风力发电机组，其桨叶桨距角在电气控制下可随时调整，当风速超过额定风速后，机组可通过调整叶片1桨距角，保证其转速不变，输出额定功率，提高了机组利用率；变桨距型风力发电机组，在机组并网与脱网时，通过调整叶片1 桨距角，可使机组输出功率到最小，这样减小了机组在并网与脱网时的冲击电流，提高了机组寿命和电网7质量；变桨距型风力发电机组，在其进行刹车制动时，由于其可先进行叶片1变距气动刹车，再进行机械刹车，这样减小了机械刹车力矩，降低了刹车对机组部件的损害，提高了机组的寿命。由此，变桨距型风力发电机组将会成为大型风力发电机组发展的主流。