專利名稱：采用分流式風力調節(jié)裝置的新型聚能風力發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用分流式風力調節(jié)裝置的新型聚能風力發(fā)電裝置，尤其是能更好利用風能，提高風力發(fā)電機發(fā)電能力的采用分流式風力調節(jié)裝置的新型聚能風力發(fā)電裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)風力發(fā)電裝置的局限性風力發(fā)電雖然已有巨大發(fā)展，但在產業(yè)應用規(guī)模上，至今還不能與常規(guī)的發(fā)電技術(水、火、甚至核電)相提并論，這里既有風能資源稟賦特點的原因，如能量密度小，空間、 時間分布不均勻，風向、風速變化大，也與風力發(fā)電的基本技術，即風力發(fā)電裝置的設計沒有取得突破有關。這些因素造成目前風力發(fā)電機單機功率小。因此，需要從技術上提出新思路。現有風力發(fā)電技術的瓶頸1.風能密度很低，要求受風機械面積大，風輪直徑幾十到百余米；2.風速、風向變化大，全年滿功率發(fā)電時數低；3.塔架幾十到百余米，結構穩(wěn)定性和牢固性較差；4.導致風力發(fā)電機單機功率難以做大，目前國際上達到應用水平的不超過3兆瓦。盛行風單一主風向現象我國的一部分地區(qū)屬于盛行風向型地區(qū)，盛行風向型地區(qū)的全年盛行風向只有一個主要風向。而在其他地區(qū)，也有部分地區(qū)由于地形、地貌和氣候特點而具有盛行風單一主風向現象。福建平潭的風能玫瑰圖顯示，在主風向方位約45度角范圍內，其全年風能占全地區(qū)全年風能的93% (風向頻率占64%)。據調查，國內很多地區(qū)具有與平潭相類似的突出的盛行風單一主風向特點。例如東南沿海及島嶼，如崇武、馬祖、大陳島、舟山、福鼎臺山、南麂，以及三北地區(qū)，如哈密七角井、茫崖、朱日和、格爾木托托河、五道梁、野牛嶺等許多地方及臺灣金門、東沙島等不少地區(qū)。風能聚集集風風道根據經典流體力學理論和空氣動力學，空氣的流動滿足連續(xù)性原理空氣流動通道截面積S與風速V有以下關系S1XV1 = S2XV2據此理論，用兩道集風墻構筑喇叭口型的風能聚集集風風道，風道進風口為大口， 朝主風向，設當風道進風口截面積為風道出風口截面積之二倍，則風道出風口風速將是風道進風口風速之二倍，亦即可將風速增加一倍，根據風力機理論，風輪輸出功率可增加至8倍。為了驗證上述原理的適用范圍，我們進行了流體力學計算，并作了現場測試。理論
3計算和測試的結果得出了要使該原理成立所必須滿足的條件是喇叭口型的集風風道必須是瘦高型的，我們以實施例得到的結果是，當夾角為60 度時，風道出風口截面的高度達到等于或大于風道出風口截面的寬度之3倍(稱為集風風道高寬比>=3)，當滿足風道進風口截面積為風道出風口截面積之二倍，則有風道出風口風速是風道進風口風速之二倍。

發(fā)明內容
為了提高對風能的有效利用，并克服現有風力發(fā)電機的塔架式結構的缺陷，新型聚能風力發(fā)電裝置采用風能聚集集風風道的集風墻與風道出風口框架連接的框架結構，代替風力發(fā)電機傳統(tǒng)的塔架結構，起到提高風速，從而使風能聚集增強的作用，并能提高風力發(fā)電機組的整體強度和穩(wěn)定性。采用多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置調節(jié)增速后超強度風速范圍的強風風速，使其減弱為接近風力發(fā)電機額定風速的有效風速范圍內，從而擴展了有效風能的利用。風速的提高，并使風輪直徑可以大幅度減小，從而可以實現風輪小型化的大功率風力發(fā)電機組，這是具有極其重要技術和經濟意義的。本發(fā)明采用新型聚能風力發(fā)電裝置的風力調節(jié)裝置動態(tài)控制方法穩(wěn)定風速。新型聚能風力發(fā)電裝置的風力調節(jié)裝置由多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置和計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)一起組成動態(tài)控制風力調節(jié)系統(tǒng)，用計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)根據風速測量數據和風力發(fā)電機輸出功率采樣數據作為反饋控制信號，按照設定的數學模型對多層圓孔型分流式自動風力調節(jié)裝置進行自動跟蹤控制?，F有的定槳矩風力發(fā)電機和變槳矩風力發(fā)電機均要求在風速達到額定風速后，當風速再增加，需采用葉片失速或變槳矩方法使發(fā)電機輸出功率維持在額定功率不再增加。本發(fā)明把問題的解決方法轉變?yōu)閷で笤陲L速達到額定風速后，當風速繼續(xù)增加， 利用多層圓孔型風力調節(jié)裝置的動態(tài)控制方法使到達風力發(fā)電機的風速保持不變的辦法。本發(fā)明對新型聚能風力發(fā)電裝置的多層圓孔型分流式自動風力調節(jié)裝置實行動態(tài)開啟、動態(tài)關閉以及動態(tài)微調，并使自動風力調節(jié)裝置的動態(tài)控制和風力發(fā)電機的實時運行構成一個統(tǒng)一的協(xié)同控制系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是采用風能聚集裝置增加風速，用多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置的動態(tài)控制方法穩(wěn)定風速，用風輪小型化的大功率風力發(fā)電機組成框架結構的風力發(fā)電機組。新型聚能風力發(fā)電裝置的組成結構風能聚集裝置為了充分利用盛行風，按風電場主導風向，建立一個用鋼結構框架聯(lián)結兩道集風墻所構成的喇叭口形的集風風道，即風能聚集裝置，構造一個人造小氣候環(huán)境。風道進風口截面面積大于風道出風口截面面積，風道進風口朝向主導風向，風道出風口處截面位置用鋼結構框架和集風風道聯(lián)結在一起，構成為一個強度很高的牢固的整體構造。根據流體連續(xù)性原理，喇叭口集風風道出風口處截面的風速和風道進風口處的風速之比，等于兩處截面面積的反比。按一定數量關系設定風道集風墻的長度和集風風道夾角，可使風道出風口框架處的風速比風道進風口處的風速成倍增加。若干臺風輪小型化的大功率風力發(fā)電機的風輪和發(fā)電機組直接安裝在風道出風口框架上，其底座均裝于可水平回轉的平臺上面，可由導航系統(tǒng)調節(jié)偏航對風。風輪風能轉換關系公式是P = O. 5CpA P V3風輪的經驗公式(參見“風力機的理論與設計”，作者勒古里雷斯，機械工業(yè)出版社)為P = O. 2*D2*V3P是風輪提供的輸出功率，等于風力發(fā)電機額定輸出功率除以發(fā)電機和增速齒輪的效率0.8，D是風輪直徑。風速的提高，可以大大減小風輪的直徑。而風輪小型化，使風力發(fā)電機的單機功率大幅提高成為可能，并可擯棄高塔，改用框架式整體結構，提高了風力發(fā)電機組的穩(wěn)定性和牢固性。多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置風能聚集裝置使風速增大，為了使風速不會增強得過于大以至超出風力發(fā)電機的承受范圍，需要對于這個人造小氣候環(huán)境的風速進行控制，為此，在兩道集風墻上安裝了多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置組成的自動風力調節(jié)裝置。風力調節(jié)裝置對風力強度實行可控阻遏，使集風風道人造小氣候環(huán)境的風速成為有序而且可控，從而可以使超速的風改變成為有效風能，充分利用了風速增強的效果。具體做法為圓孔型分流式自動風力調節(jié)裝置是一種自動排風裝置。自動排風裝置由安裝在一個圓孔中的組成一個圓形的N個折疊式連接的扇形葉片構成，葉片可由電機控制作扇形展開運動。葉片全部收攏(圓孔開啟)時，全部葉片折疊(收攏)到同一個確定葉片(扇區(qū))位置，此位置稱為葉片收攏扇區(qū)，此時圓孔的(N-I)/N的面積打開，此時，風力調節(jié)裝置處于全開啟狀態(tài)，風力被最大程度從圓孔分流出集風風道，從而，集風風道出口截面處的風能減小，風速降低。當葉片全部展開(圓孔關閉)時，圓孔被全部封閉。該自動排風裝置稱為圓孔型分流式自動風力調節(jié)裝置。該圓孔型分流式風力調節(jié)裝置根據風力流體動力學設計要求多層分布在聚風墻的適當位置，當到達風道出風口框架的風速達到額定風速并低于切出風速(停機風速)時， 計算機自動控制系統(tǒng)控制各層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置的葉片逐漸收攏，圓孔被逐漸打開，即圓孔的開度加大，使一部分風力從局部打開的圓孔泄出，達到阻遏集風風道出口部分風力的效果，使集風風道出口風速減小保持在有效風速范圍，風輪得以正常轉速運轉。這樣就實現了對過強風力的阻遏作用。多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置對強風力的阻遏能力，可通過控制圓孔的折疊式葉片開度達到對阻風能力的控制。用阻風系數k表示分流式風力調節(jié)裝置對強風力的阻遏能力的大小，k表示阻遏后風速與阻遏前風速之比值，其值在0. 4-1范圍，不同地區(qū)應根據當地氣象資料，按強風出現的強度和頻率確定。目前的大型風力發(fā)電機的額定風速一般為15米/秒，切出風速一般為25米/秒，即25米/秒以上強風放棄不用。但對于本發(fā)明， 12. 5-25米/秒范圍的自然風，如增速一倍，風速即成為25-50米/秒，如設定阻風系數取值k = 0. 65，通過自動風力調節(jié)裝置控制后到達風輪的實際風速成為16. 25-32. 5米/秒范圍。由于風速增加，風輪直徑可以減小，同時因為本專利的框架結構比塔式結構有較高的穩(wěn)定性，并對振動有較好的阻尼作用，以及圓孔型自動風力調節(jié)裝置的風力阻遏能力對風力發(fā)電機的保護作用，以上這些條件，使得風力發(fā)電機的切出風速可以比目前的大型風力發(fā)電機的切出風速(一般為25米/秒)大一些，如取切出風速為30米/秒。則上述增速的16. 25-32. 5米/秒范圍風能，進入有效風速范圍。額定風速可設定為25米/秒(相應自然風速12. 5米/秒。由于低于常規(guī)大型風力發(fā)電機的額定風速15米/秒，因此年額定功率運行小時可大幅增加。風電場選址范圍也得以擴大)。由于風速1. 5-25米/秒的自然風經新型風力發(fā)電裝置增加了一倍速度后，風速成為3-50米/秒，其中25-50米/秒的風又經自動風力調節(jié)裝置阻遏減速，當設定阻風系數 k = 0. 65時，到達風輪的實際風速成為16. 25-32. 5米/秒，因此到達風輪的實際全程風速范圍為3-32. 5米/秒。由此可以確定切出風速定為30米/秒是合適的。這時的圓孔型自動風力調節(jié)裝置的開門風速(開始阻遏)定為觀米/秒。由此可見，自然風風速的擴展段14-25米/秒，增速一倍成為觀一50米/秒，此超強度范圍風速經自動風力調節(jié)裝置控制減速為18. 2-32. 5米/秒，切出風速30米/秒，因此到達風輪的實際風速的擴展段為 18. 2-30米/秒，這樣一段得到擴展的有效風速基本聚集在額定風速25米/秒附近，從而風能得到更充分的利用。多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置對風力的調控能力使得聚風墻和風力發(fā)電機在遇到超強風(如臺風)時，可以得到有效保護。多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置的動態(tài)控制方法圓孔型分流式風力調節(jié)裝置的上述調節(jié)方法尚存在一個缺點，就是當風速達到開門風速后，圓孔型風力調節(jié)裝置圓孔將全部打開，使風輪風速將驟減至阻遏風速。阻遏風速=阻風系數X額定風速。舉例假設額定風速等于20米/秒(自然風速10米/秒)，圓孔型自動風力調節(jié)裝置的開門風速定在20米/秒，阻風系數k = 0. 45。一般常規(guī)風力發(fā)電機有效風速(自然風速)為3-25米/秒，現擴展到1. 5-25 米/秒，經集風風道增速后為3-50米/秒，其中高速段20-50米/秒經風力調節(jié)裝置調節(jié)減速。圓孔型風力調節(jié)裝置開度最大即全開啟時，因取阻風系數k = 0.45，風速將從20 米/秒驟減至9米/秒，這樣不利于充分利用風能。為此，需要采用風力調節(jié)裝置的的動態(tài)過程控制方法。多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置的動態(tài)過程控制方法改進風力調節(jié)裝置的控制方法，使圓孔型分流式風力調節(jié)裝置開度采取逐漸增加的漸進的方法，即動態(tài)過程控制方法。當風速超過額定風速，例如，風速增至21米/秒，要使阻遏風速仍保持為20米/ 秒，在此引伸出風力調節(jié)裝置阻風率k'的概念，即使得阻風率k' = 20/21 = 0.95。此阻風率k'與阻風系數k的比值為k' /k = ξ，ξ稱為相對阻風系數。阻風系數k、阻風率 k'、相對阻風系數ξ對于不同的風速，構造成一個數學模型，其關系列于表1:(風速增速比為2倍)表1 阻風系數k、阻風率k'、相對阻風系數ξ與風速的關系
自然風速米/秒1010. 512. 515202527. 5增速風速米/秒20212530405055阻風率k'0. 950.80. 650. 50. 450. 45阻遏風速米/秒202020202022. 524. 75 4-τι.Ψ.相對阻風系數ξξ >1ξ=1由表1看到，風速達到額定風速20米/秒后，風速再增加，阻遏風速保持等于額定風速不變。一直到風力調節(jié)裝置開度最大(全開狀態(tài))，k' = k = 0.45, ξ =1，此后，阻遏風速隨風速增加而增加，大于20米/秒，直到切出風速為止。表1中ξ >1即k' > k，表示此時風力調節(jié)裝置全開，由于阻風系數k = 0.45， 則其阻遏能力過大，使風速過小。為了使阻遏風速保持等于額定風速，要求風力調節(jié)裝置圓孔不完全打開，這種部分打開，其打開的程度由阻風率k'表示，k'值愈大，表示開度愈小。 當風速增加，開度隨之增大，k'逐漸趨近于k。當k' =k，即ξ =1，此時開度達到最大即全開。此后，阻遏風速將隨風速繼續(xù)增加而增加，逐漸大于額定風速。在此階段，當風速增大達到規(guī)定的切出風速，風力發(fā)電機啟動脫網關機。對于平均自然風速10米/秒范圍的地區(qū)，切出風速可定在阻遏風速略大于額定風速20米/秒，可設定為24. 75米/秒。此時對應的自然風速為27. 5米/秒，增速風速達55 米/秒，阻風率k'=阻風系數k = 0.45，阻遏風速為75米/秒。這樣，在風速超過額定風速后，由于自動風力調節(jié)裝置的動態(tài)調節(jié)作用，風輪實際風速始終保持為接近額定風速值20米/秒附近，直到自動風力調節(jié)裝置全開，風速大到接近切出風速之前，風力發(fā)電機始終保持在接近額定輸出功率下運行。這對于風力發(fā)電機有效利用風能是至關重要的。新型聚能風力發(fā)電裝置由多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置和計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)一起組成動態(tài)控制風力調節(jié)系統(tǒng)，用計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)根據風速測量數據和風力發(fā)電機輸出功率采樣數據作為反饋控制信號，按照表1規(guī)律的數學模型對風力調節(jié)裝置進行隨動跟蹤控制。這就是新型聚能風力發(fā)電裝置的風力調節(jié)裝置動態(tài)過程控制。圓孔型風力調節(jié)裝置圓孔動態(tài)關閉的過程控制與此相類似，只是反方向進行而已。對于風速有較大變動時，自動風力調節(jié)裝置將隨著風速的波動而進行微調控制，動態(tài)調節(jié)圓孔的開度，以適應風速較大的起伏，穩(wěn)定風輪工作風速。風力調節(jié)裝置動態(tài)過程控制與定槳矩雙速異步發(fā)電機運行組成統(tǒng)一的協(xié)同控制系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明利用風能聚集裝置使風速提高，有效聚集風能，提高發(fā)電機輸出功率，而風速提高，使風輪直徑可以大幅度減小，從而可以實現風輪小型化的大功率風力發(fā)電機組，而風輪小型化使得風力發(fā)電機組可以采用框架結構，擯棄了傳統(tǒng)的塔式結構，提高了風力發(fā)電機的整體牢固性和穩(wěn)定性。本發(fā)明采用風力調節(jié)裝置動態(tài)控制穩(wěn)定風速。風力發(fā)電機為了得到最佳能量轉換，應保持以最大功率系數運行，為此，要求葉尖速比λ°在外界風速變化下，保持最佳值不變，即風輪轉速與風速之比值應保持不變。本發(fā)明的風力調節(jié)裝置的動態(tài)控制，保證了當風速超過額定風速后，保持風輪風速基本等于額定風速不變，風輪的工作風速(掃掠風速) 不變，因此，葉尖速比λ°為恒值，可維持穩(wěn)定的額定輸出功率，并保持較高的風能轉換效率Cp，改善了風力發(fā)電機的運行性能，提高風力發(fā)電機的效率，提高輸出電力的穩(wěn)定性，相當大程度改善并網電能品質，增加全年發(fā)電小時數，增加發(fā)電量。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是福建平潭風能玫瑰2是新型風力發(fā)電裝置的結構示意3是多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置的結構示意4是風力調節(jié)裝置動態(tài)控制與定槳矩雙速異步發(fā)電機運行的協(xié)同控制示意中1.集風墻，2.集風風道，3.風道進風口，4.風道出風口框架，5.風道夾角， 6.風力發(fā)電機組，7.圓孔型風力調節(jié)裝置，8.風輪，9.圓孔，10.扇型葉片，11.葉片收攏扇區(qū)，12.驅動電機，13.雙速異步發(fā)電機大輸出功率曲線，14.雙速異步發(fā)電機小輸出功率曲線，15.雙速異步發(fā)電機從大輸出功率切換到小輸出功率風速點，16.雙速異步發(fā)電機從小輸出功率切換到大輸出功率風速點，17.圓孔型分流式風力調節(jié)裝置圓孔開始開啟風速， 18.圓孔型分流式風力調節(jié)裝置圓孔開始關閉風速，19.風力發(fā)電機脫網關機風速，20.圓孔型風力調節(jié)裝置圓孔開啟和關閉及自動微調動態(tài)過程區(qū)域，21.風力發(fā)電機切出失速過程區(qū)，22.大、小輸出功率切換回差。在圖1、圖2中的黑體箭頭指示風電場主導風方向。圖1是福建平潭的風能玫瑰圖，圖中在主風向方位約45度角范圍內，其全年風能占全地區(qū)全年風能的93% (風向頻率占64%)。圖中虛線表示新型風力發(fā)電裝置的集風風道O)，集風風道(2)的風道進風口( 朝向盛行風向主風向，在集風風道( 所包含方位范圍內的風速被增加一倍，其風能將成為該地區(qū)全年風能的7倍多。圖2是新型風力發(fā)電裝置的結構示意圖。圖中由二道等長的集風墻(1)按照一定的角度即風道夾角(5)構成一個喇叭口型的集風風道(2)。二道集風墻(1)延伸相交的角度為風道夾角(5)，二道集風墻(1)的直線延伸到相交處的延伸長度均與集風墻(1)的長度相等。集風風道O)的大口是風道進風口(3)，風道進風口( 朝向風電場主風向，喇叭口型的集風風道(2)小口的截面位置是由與二道集風墻(1)連接在一起的由鋼結構組成的風道出風口框架(4)構成。風力機的經典理論認為空氣流(自然風)是屬于連續(xù)的，不可壓縮的流體，根據流體連續(xù)性原理，喇叭口型的集風風道⑵的風道出風口框架⑷的風速和風道進風口( 的風速之比，等于該兩處截面面積的反比?？刂萍L風道O)的集風墻 (1)的長度和風道夾角(5)，可使風道出風口框架(4)的風速比風道進風口( 的風速成倍增加。當取適當的集風墻(1)的長度和風道夾角(5)，使風道出風口框架(4)的截面面積和風道進風口 C3)的截面面積之比為1 2，從而可使風道出風口框架(4)的風速比風道進風口(3)的風速增加一倍。兩臺風輪小型化的大功率風力發(fā)電機組(6)安裝在風道出風口框架⑷上。
具體實施例方式圖3是多層圓孔型分流式風力調節(jié)裝置(7)的結構示意圖。圖中圓孔型分流式風力調節(jié)裝置(7)根據設計要求多層分布在喇叭口型集風風道O)的二道集風墻(1)上面的適當位置。圓孔型分流式風力調節(jié)裝置(7)由展開時組成一個圓孔(9)的N個折疊式連接的扇形葉片(10)構成，扇形葉片(10)可由驅動電機(12)控制作扇形展開運動。當扇形葉片(10)全部收攏時，葉片全部折疊到粗線表示的葉片收攏扇區(qū)(11)位置，此時圓孔(9)的 (N-l)/N的面積打開，稱為圓孔(9)全開啟。當扇形葉片(10)全部展開，即圓孔型自動風力調節(jié)裝置(7)關閉時，圓孔(9)被全部封閉。扇形葉片(10)的收攏動作稱為開門，扇形葉片(10)的展開動作稱為關門。實施例設定每臺風力發(fā)電機組(6)的額定輸出功率為1500kw，(其常規(guī)風輪直徑約60 米)。設發(fā)電機和增速齒輪的效率為0.8，額定風速為25米/秒(相應于風道進風口(3) 處的環(huán)境自然風風速為12. 5米/秒)，風力發(fā)電機的風輪(8)的經驗計算公式為P = O. 2*D2*V3P是風輪提供的輸出功率，等于風力發(fā)電機額定輸出功率除以發(fā)電機和增速齒輪的效率0.8，P = 1500kw/0.8 = 1875kw,V是額定風速，設計為25米/秒，得到風力發(fā)電機風輪⑶直徑D等于M.5米，只是常規(guī)1500kw風力發(fā)電機風輪直徑的1/3。在風道出風口框架(4)上垂直布置安裝有2臺實施例的風力發(fā)電機組(6)，風輪 (8)直徑為24. 5米，二道集風墻(1)上各垂直分布安裝若干個圓孔型分流式風力調節(jié)裝置 (7)。當風輪(8)掃掠風速接近切出(關機)風速時，圓孔型自動風力調節(jié)裝置(7)的扇形葉片(10)自動向葉片收攏扇區(qū)(11)逐漸收攏，開啟圓孔(9)(稱為風力調節(jié)裝置(7)開門)，集風風道( 內的部分氣流通過圓孔(9)泄出，以達到阻遏部分風力的目的，使風速減小，保持在有效風速范圍內。實施例設定二道集風墻(1)均長25. 5米，高76米，風道夾角 60度，風道進風口(3)寬為51米，風道出風口框架寬為25. 5米。在風道出風口框架中間垂直布置安裝2臺風力發(fā)電機組(6)。集風風道O)的風道出風口框架(4)上風輪(8)的掃掠風速是風道進風口( 自然風風速的2倍。風速的增加，使得風力發(fā)電機額定輸出功率可以提高，而風輪直徑卻縮小很多。實施例中風力發(fā)電機輸出功率是目前常用的大型風力發(fā)電機額定輸出功率(1500kw)，其風輪直徑縮小了 2/3，實現了大功率風力發(fā)電機的風輪小型化。由于風輪直徑的減小，風力發(fā)電機的切出風速可以適當提高。為適應多層圓孔分流式風力調節(jié)裝置(7)動態(tài)過程控制，實施例設定額定風速25米/秒(對應的自然風速 12. 5米/秒)，切出風速為27. 36米/秒(自然風速觀.5米/秒，增速57米/秒，阻遏風速27. 36米/秒)，而多層圓孔風力調節(jié)裝置(7)的阻風系數k取值0. 48。表2 阻風系數k、阻風率k'、相對阻風系數ξ與風速的關系
權利要求
1. 一種采用分流式風力調節(jié)裝置動態(tài)控制的新型聚能風力發(fā)電裝置，包括由二道集風墻⑴和鋼結構的風道出風口框架⑷連接組成的喇叭口形集風風道⑵構成風能聚集裝置，使風道出風口框架⑷位置風速增大，若干臺風輪小型化的大功率風力發(fā)電機組(6)安裝在風道出風口框架(4)上，由多層圓孔型分流式自動風力調節(jié)器(7)組成風力調節(jié)裝置， 在兩道集風墻(1)上安裝多層圓孔型分流式自動風力調節(jié)器(7)，每個圓孔型分流式自動風力調節(jié)器(7)由一個圓孔(9)和N個折疊式連接的扇形葉片(10)及驅動電機(12)構成， 風力調節(jié)裝置對風力強度進行調節(jié)，風力調節(jié)裝置動態(tài)控制與定槳矩雙速異步發(fā)電機運行組成統(tǒng)一的協(xié)同控制系統(tǒng)，由計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)根據風速測量數據和風力發(fā)電機輸出功率采樣數據作為反饋控制信號，進行實時動態(tài)控制，其特征是由二道集風墻(1)和鋼結構的風道出風口框架(4)連接組成的喇叭口形集風風道( 構成風能聚集裝置，由多層自動風力調節(jié)裝置(7)的動態(tài)關閉、動態(tài)開啟以及動態(tài)微調實現對風力調節(jié)的動態(tài)控制。
全文摘要
一種采用分流式風力調節(jié)裝置動態(tài)控制的新型聚能風力發(fā)電裝置，包括由二道集風墻(1)和鋼結構的風道出風口框架(4)連接組成喇叭口形集風風道(2)構成風能聚集裝置，使風道出風口框架(4)位置風速增大，若干臺風輪小型化的大功率風力發(fā)電機組(6)安裝在風道出風口框架(4)上，在兩道集風墻(1)上安裝多層圓孔型分流式自動風力調節(jié)器(7)，每個圓孔型分流式自動風力調節(jié)器(7)由一個圓孔(9)和N個折疊式連接的扇形葉片(10)及驅動電機(12)構成。對自動風力調節(jié)器(7)的動態(tài)控制與定槳矩雙速異步發(fā)電機運行組成統(tǒng)一的協(xié)同控制系統(tǒng)?？刂坪头€(wěn)定風力發(fā)電機的運行風速，提高風力發(fā)電機效率，增加發(fā)電量，更有效利用風能。
文檔編號F03D7/04GK102269131SQ20111016870
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者陳渭清 申請人:陳渭清