[实用新型]带有储能飞轮的风力发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机领域，具体地说，是涉及一种带有储能飞轮的风力发电机组。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，其蕴量巨大，全球的风能中可利用的约为2百万兆瓦，几乎是全球可开发利用的水发电量的10倍，全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，风力发电越来越受到世界各国的重视。

目前建造的风力发电站都是由大量的风力发电机组构成，每个风力发电组通过风轮将风的动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能输出至电网中。

但是，风场自然风的风力、风速非常不稳定，其风力、风速的大小都在时刻变化，尤其是当风场的风速过大时，其风速大于风力发电机组风轮的切出风速度，若不通过变桨距降低叶轮上捕捉的风能，会对风力发电机组造成损害，若进行变桨距调整，则会损失部分风能；有时风场的风速时快时慢，在风速较高时带动发电机组的风轮快速运转，但自然风的风速有可能随着风力和风向的变化突然减小，此时发电机组的风轮运转速度也会急剧下降，发电机组不能在高风速的情况下存储风能，导致风能利用率较低。

现有技术中，飞轮储能技术，风机传动系统将捕获的风能转化为机械能，由机械能通过发电机转化为电能，并将无法送出的电能驱动独立于风电机组之外的飞轮转动，再由电能转化为飞轮动能进行储存。虽然能起到储能的作用，但是因为上述过程有较多次的能量传递，即“机械能-电能-机械能”的过程，转化过程中不可避免的带来能量损失，同样会降低风能利用率。

因此，如何解决风场风速过高时将发电机无法转化的风能进行储存，提高风能利用率，便成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有储能飞轮的风力发电机组，以解决风场风速过高时将发电机无法转化的风能进行储存，提高风能利用率问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带有储能飞轮的风力发电机组，其特征在于，包括：轮毂、主轴、主轴轴承支座、主轴齿轮、飞轮传动齿轮轴、第一离合器、第二离合器、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、液力变矩器、第一传动齿轮、第二传动齿轮、飞轮、齿轮箱、发电机以及机舱；其中，

所述轮毂用于安装风轮叶片，安装于所述主轴设置于所述机舱外部的一端，所述主轴通过所述主轴轴承支座安装于所述机舱中，该主轴设置于所述机舱中与所述齿轮箱的输入轴连接，该齿轮箱的输出轴与所述发电机的输入轴相连接，所述飞轮传动齿轮与设置于所述主轴的所述主轴齿轮啮合连接，所述飞轮传动齿轮通过固定于两侧的所述第一离合器和第二离合器分别与所述第一传动轴和第二传动轴连接，所述第二传动轴的另一端通过所述液力变矩器与所述第三传动轴相连接，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮分别套设固定于所述第一传动轴与第三传动轴上，并与所述飞轮上的内齿轮相啮合。

进一步地，其中，所述第一离合器和第二离合器独立运行，该第一离合器和第二离合器分别处于分离/连动状态时，所述第一传动轴和第二传动轴分别与所述飞轮传动齿轮的齿轮轴断开/连接。

进一步地，其中，所述主轴齿轮，进一步为低惯量齿轮，套设于所述主轴的中段位置上。

进一步地，其中，所述风力发电机组还包括：制动器和联轴器，其中，

所述制动器设置于所述齿轮箱的输出轴上，所述联轴器设置于所述齿轮箱的输出轴与所述发电机的输入轴的连接处。

进一步地，其中，所述风力发电机组进一步还包括：测速元件和控制元件，其中，

所述测速元件，与所述主轴、第一传动轴、第二传动轴以及第三传动轴相连接；所述控制元件，与所述第一离合器和第二离合器相连接。

进一步地，其中，所述发电机，进一步为异步风力发电机、双馈异步风力发电机和/或直驱式交流永磁同步发电机。

与现有技术相比，本实用新型所述的一种带有储能飞轮的风力发电机组，达到了如下效果：

1）本实用新型采用储能飞轮结构，能够在风场风速过高的情况下，吸收叶轮转动产生的机械动能，能够将发电机无法转化的风能进行储存，有效提高风能的利用率；

2）本实用新型的技术方案可以储存风能，有效降低叶轮转速，保护发电机组；

3）本实用新型的技术方案，可以根据风力的变化情况不断储能或释放，有效降低了风力发电机组输出功率的波动，为发电机组的平稳运行提供保证。

附图说明