本發(fā)明專利涉及一種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，采用“控流變壓流場”系統(tǒng)理論，提供了變壓氣流和調(diào)載輸出，尤其是在技術(shù)總成中，提高了風(fēng)能密度比和風(fēng)能資源的利用率，使裝機(jī)容量增大，在微風(fēng)和超強風(fēng)速工況下保持額定功率做功。

背景技術(shù)：

在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，傳統(tǒng)的水平軸和垂直軸風(fēng)電技術(shù)，是在“貝茨”理論和技術(shù)指導(dǎo)下的，一種在自然流場工況下，利用自然氣流轉(zhuǎn)換風(fēng)電的一系列過程，存在著“風(fēng)損率和工損率高、風(fēng)能利用率和轉(zhuǎn)換比低”，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換系數(shù)小于0.49，工損率高達(dá)0.332，風(fēng)能利用呈遞減的技術(shù)，沒有發(fā)生風(fēng)壓和風(fēng)速的改變，″風(fēng)速上升1級，風(fēng)能提高8倍″的理論效能值沒有發(fā)生改變，所以在微風(fēng)和強風(fēng)時無法達(dá)到大功率電機(jī)保持額定功率的要求，導(dǎo)致年發(fā)電平均只能達(dá)到2500小時。單機(jī)的配置形成裝機(jī)容量低，平方公里裝機(jī)容量小，風(fēng)能資源利用率低，成本回收需8-10年，即增加了高額成本又造成生態(tài)的破壞，所以傳統(tǒng)的技術(shù)受“貝茨”理論百年的限制，存在諸多阻礙風(fēng)電發(fā)展的未解難題，造成風(fēng)能資源的巨大損失，能源結(jié)構(gòu)沒有得到改變。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本項發(fā)明是通過改變自然流場低效能的風(fēng)電技術(shù)，利用“控流、變壓流場理論”形成的技術(shù)，不僅無切出風(fēng)速，而且可以將微風(fēng)提高到強風(fēng)，更具有調(diào)載功能，使微風(fēng)到臺風(fēng)都能保持額定功率輸出。

本項發(fā)明采用了下述技術(shù)方案。

“控流、變壓流場理論”形成的技術(shù)，是為了提高風(fēng)能資源的利用率，提高風(fēng)能密度比和裝機(jī)容量，為了在微風(fēng)和超強風(fēng)速工況下保持額定功率做功、輸出，為了在海洋、高原、陸地、沙漠地區(qū)，在風(fēng)能高于10級以上和有風(fēng)源的環(huán)境，設(shè)置風(fēng)電設(shè)備并保持額定功率運行。

“控流、變壓流場理論”形成的系統(tǒng)工程技術(shù)，是在風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)體外設(shè)置控流系統(tǒng)，將單位面積內(nèi)通過的風(fēng)能整流，改變氣流的壓力和速度，帶動風(fēng)電系統(tǒng)做工，經(jīng)變流后微風(fēng)與強風(fēng)間有3-4個的風(fēng)級差，是本發(fā)明技術(shù)在微風(fēng)工況下，大功率電機(jī)才達(dá)到的額定功率輸出。當(dāng)風(fēng)速超過額定功率工況時，轉(zhuǎn)速傳感器感知電機(jī)的額定功率信號，并傳至調(diào)載器調(diào)整入風(fēng)量，控制風(fēng)力機(jī)保持額定轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)了電機(jī)的恒轉(zhuǎn)速和恒輸出。

為了實現(xiàn)大功率裝機(jī)，風(fēng)電機(jī)組放置于3柱以上大應(yīng)力多層框架結(jié)構(gòu)中，框架結(jié)構(gòu)的上端設(shè)置自輸線塔架，輸電線自電機(jī)空心軸向上穿出，經(jīng)固定塔架橫向或縱向連接每一個輸線塔傳輸，實現(xiàn)了發(fā)電及自備輸、變電系統(tǒng)。

上述說明是本發(fā)明方案的概述，為了能夠更清楚的了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的附圖詳細(xì)說明如后。

下面詳細(xì)給出本發(fā)明的具體實施方式及其附圖。

附圖說明

圖1是本發(fā)明專利的整體結(jié)構(gòu)外觀圖

圖2是本發(fā)明專利的控流體立體結(jié)構(gòu)圖

圖3是本發(fā)明專利的空心軸外觀圖

圖4是本發(fā)明專利的空心軸剖面圖

圖5是本發(fā)明專利的削峰升谷圖

圖6是本發(fā)明專利的輸、變線架俯視圖

圖7是本發(fā)明專利的輸、變線架剖面圖

圖8是本發(fā)明專利的輸、變線塔結(jié)構(gòu)圖

圖9是本發(fā)明專利的風(fēng)力機(jī)控流結(jié)構(gòu)圖

圖中；1、框架結(jié)構(gòu)上的疊羅狀風(fēng)電機(jī)，2、外控流與風(fēng)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布，3、入風(fēng)口，4、新、舊風(fēng)電輸出值對照表，4-1、傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)輸出曲線值表，4-2、控流后微風(fēng)與強風(fēng)“削峰升谷”恒輸出表，5、傳感器系統(tǒng)，6、輸、變線塔架的圓形連接支撐結(jié)構(gòu)，6-1、輸線塔架和掛線架，7、框架和桁架上的風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)，8、電纜與塔架連接器，9、輸、變線纜，10、設(shè)置發(fā)電機(jī)的框架結(jié)構(gòu)，11、空心軸及輸電穿線孔，11-1、剖面空心軸與固定電機(jī)定子及穿出線，12、框架結(jié)構(gòu)，13、桁架，14、風(fēng)力發(fā)電機(jī)。15、控流風(fēng)力機(jī)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進(jìn)行詳細(xì)描述：

本發(fā)明中，圖1中的風(fēng)電系統(tǒng)單機(jī)(1)設(shè)置于框架(12)結(jié)構(gòu)中的桁架上(13)，框架結(jié)構(gòu)(12)是由多柱體和多層桁架(13)組成，由于風(fēng)電系統(tǒng)(1)是扁圓體，呈疊羅狀設(shè)置時，其風(fēng)能利用率高，裝機(jī)容量大。

圖2中，在風(fēng)電機(jī)組(114)結(jié)構(gòu)體外，設(shè)置五組以上立體控流結(jié)構(gòu)體(2)，控流結(jié)構(gòu)體(2)是由上、下、左、右4面封閉的擾流板(21)組成，氣流(241)由進(jìn)氣口(3)進(jìn)入控流系統(tǒng)(2)將單位面積內(nèi)的風(fēng)能(241)整流、變壓，改變了自然界中氣流的密度和方向，使高密度比氣流(241)由入風(fēng)口(221)進(jìn)入作用于風(fēng)機(jī)，風(fēng)電系統(tǒng)(1)由扁圓體構(gòu)成，風(fēng)機(jī)是封閉的扁圓環(huán)狀體(144)，使進(jìn)入的氣流(241)保持風(fēng)壓，作用于風(fēng)力機(jī)(144)，風(fēng)能推動風(fēng)機(jī)(144)在高風(fēng)壓作用下做退讓旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)(14)做功。

由傳感器(5)監(jiān)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并指令控流系統(tǒng)(2)兩側(cè)的調(diào)載器(211)實時調(diào)整控制氣流量(241)，使氣流(241)以指定的流量通過，在最小及最大風(fēng)速工況下調(diào)載(211)，并保持在額定功率工況下做功。

圖3中，空心軸(11)固定于桁架之間(13)的發(fā)電機(jī)(14)定子(142)的輸出線(143)由引線孔(111)進(jìn)入空心軸(11)，圖4中，從剖面觀固定于空心軸(11)上的發(fā)電機(jī)(14)的定子(142)輸出電流的輸出線(143)經(jīng)空心軸上的進(jìn)線口(111)進(jìn)入空心軸(11)向上引出輸出線(143)，而發(fā)電機(jī)(14)的轉(zhuǎn)子由相連接(145)的風(fēng)力機(jī)(144)帶動做功。

圖5中，新、舊風(fēng)電輸出值(4)的圖表，傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)做功輸出值表(4-1)，是利用自然氣流所形成的壓力和密度的工況下對風(fēng)能的利用，(4-2)是恒輸出值，在微風(fēng)工況下，經(jīng)控流系統(tǒng)(2)的調(diào)整，使氣流發(fā)生壓力與速度的變化，使微風(fēng)上升到強風(fēng)時的額定功率，當(dāng)強風(fēng)超過額定功率時，控流系統(tǒng)(2)的調(diào)載器(211)調(diào)控氣流并保持額定功率工況下恒輸出(4-2)的“削峰升谷”狀態(tài)值，

圖6中，輸線塔架(6)上的多根結(jié)構(gòu)支撐(172)，由圓形連接體(171)相連形成輸線塔架，并延伸或連接其它輸、變線塔架(7)，圖7中、輸線塔架的剖視中，發(fā)電結(jié)構(gòu)體(7)與輸電塔架結(jié)構(gòu)體相連接(173)，輸線纜固定于連接器(172)，連接輸線纜(9)由縱向和橫向連接組成，圖8、由發(fā)電機(jī)(1)的定子導(dǎo)出的輸出線(143)，穿過引線孔(111)向上連接于輸線塔架上的連接器(8)，形成自有輸、變線(7)系統(tǒng)塔架，與發(fā)電系統(tǒng)(1)共體，圖9、環(huán)帶形的風(fēng)力機(jī)(15)是由內(nèi)環(huán)板(147)、外環(huán)板(148)、上環(huán)板(151)、下環(huán)板(152)、外斷環(huán)板(149)組成，將整體按比例，以支撐結(jié)構(gòu)為切割點劃分等份，用同一模具生產(chǎn)成模塊形，后組裝成的風(fēng)力機(jī)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)采用“變壓流場”理論，將通過風(fēng)電系統(tǒng)的氣流經(jīng)控制、交流壓力和密度得到改變，微風(fēng)被提升到強風(fēng)，使兆瓦級容量的電機(jī)，在微風(fēng)工況下達(dá)到額定功率。當(dāng)風(fēng)能超過額定功率時，電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器將電機(jī)轉(zhuǎn)速信號傳至控制器，指令調(diào)載器調(diào)整風(fēng)流量，將超出的風(fēng)能卸載，以保持額定功率工況下的輸出，實現(xiàn)了電機(jī)的恒轉(zhuǎn)速和恒輸出。為了實現(xiàn)超大功率裝機(jī)，風(fēng)電機(jī)組放置于3柱以上多層框架結(jié)構(gòu)中，在框架結(jié)構(gòu)的上端設(shè)置自輸線塔架，輸電線自電機(jī)空心軸向上穿出，經(jīng)固定塔連接每一個輸線塔，形成自輸、變電系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：于平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：于平
技術(shù)研發(fā)日：2016.04.29
技術(shù)公布日：2017.11.10