[发明专利]一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组及其工作方法

权利要求书

1.一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作方法，其特征在于，所述集成压缩空气储能功能的双馈风电机组包括双馈风电机组、离合器（7）、空气压缩机（8）、高压气体容器（9）和控制器；

双馈风电机组包括依次连接的风轮、齿轮箱（1）和双馈发电机（2）；

离合器（7）一端与双馈发电机（2）的输出轴连接，另一端与空气压缩机（8）连接；空气压缩机（8）与高压气体容器（9）连通；

离合器（7）与控制器连接，用于控制离合器（7）的吸合和断开；离合器（7）吸合状态下，双馈发电机（2）的输出轴与空气压缩机（8）连通，高压气体容器（9）用于储存压缩后的高压气体；离合器（7）断开状态下，双馈发电机（2）的输出轴与空气压缩机（8）断开；

采用风力发电机组的塔筒（10）作为高压气体容器（9）；

所述集成压缩空气储能功能的双馈风电机组包括正常发电模式、储能模式及正常发电与储能相结合模式；

正常发电模式时，风能全部转化为电能；

储能模式时，风能全部转化为高压气体能量存储起来；

正常发电与储能相结合模式时，一部分风能转化成电能输送给电网（6），另一部分风能转化成高压气体能量存储起来；根据电网（6）负载端需求调整集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作模式，具体为：

当电网（6）负载端需求大时，控制器控制离合器（7）断开，风轮能量传递给齿轮箱（1），齿轮箱（1）通过双馈发电机（2）将能量传递给电网（6），风能全部转化为电能并输送至电网（6）；

当电网（6）负载端无需求时，控制器控制离合器（7）吸合，风轮能量传递给齿轮箱（1），双馈发电机（2）的转子作为空气压缩机（8）的输入轴使用，齿轮箱（1）通过双馈发电机（2）的转子轴将能量传递给空气压缩机（8），空气压缩机（8）对气体增压做功，高压气体存储于高压气体容器（9）中；

当电网（6）负载端需求较小时，控制器根据电网（6）负载端的需求计算出双馈发电机（2）转子的励磁扭矩，通过转子励磁扭矩控制双馈发电机（2）的功率输出；离合器（7）吸合，发电机的转子轴既作为发电机的转子使用，同时作为空气压缩机（8）的输入轴使用；一部分风能按照电网（6）的需求转化成的电能输送给电网（6），另一部分风能转化成高压气体能量存储于高压气体容器（9）中。

2.根据权利要求1所述的一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作方法，其特征在于，空气压缩机（8）设置在风力发电机组的机舱内。

3.根据权利要求1所述的一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作方法，其特征在于，在高压气体容器（9）底部布设有输出设备（11），用于将高压气体容器（9）中存储的气体能量转换成电能。

4.根据权利要求3所述的一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作方法，其特征在于，输出设备（11）采用透平或飞轮装置。

5.根据权利要求1所述的一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作方法 ，其特征在于，空气压缩机（8）与双馈发电机（2）的输出轴均通过联轴器和离合器（7）相连。

6.根据权利要求1所述的一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作方法，其特征在于，双馈风电机组还包括变频器（3）、第一变压器（4）和第二变压器（5）。

7.根据权利要求6所述的一种集成压缩空气储能功能的双馈风电机组的工作方法，其特征在于，双馈发电机（2）的转子绕组通过变频器（3）和第一变压器（4）与电网（6）连接，定子绕组通过第二变压器（5）与电网（6）相连。