CN102251918A - 集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统 - Google Patents

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Abstract

集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，它涉及一种立式多层风动力机系统。本发明为了解决现有的风力发电系统存在的抗翻倒力矩小、抗暴风摧毁能力弱和工作风区范围小的问题。方案一：上棚板、下棚板与箱式框架周围的集风板共同形成风洞式箱式集风系统，上框架与下框架之间设置有多个风力保护板，风力保护板的上端面上和下端面上装有保护板滑轮，风力保护板上的保护板滑轮在移动保护板滑道内滑动，风力保护板与保护板牵引链条连接，保护板牵引链条通过变速器与保护板电动机连接，保护板电动机驱动风力保护板在水平方向移动。方案二与方案一的不同在于上棚板、下棚板与箱式框架周围的外保护板共同形成风洞式箱式集风系统。本发明用于风力发电中。

Description

集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统
技术领域
本发明涉及一种立式多层风动力机系统，具体涉及一种集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，属于风力发电技术领域。
背景技术
随着世界能源危机的加剧，利用风力发电作为现代化社会发展的新能源，已经成为社会发展的热点。
目前为止，传统的风力发电机包括螺旋桨式风力发电机和立轴风力发电机，传统的风力发电机没有集风保护系统和框架钢缆式稳固系统，传统的风力发电系统主要是利用庞大圆筒做支柱，需要很深很大的地基做根和基础，才不至于被风催毁。所以风力发电机是靠增加塔架的体积或塔筒的直径及增加基础地基的面积来增加风力发电机的支撑力矩和稳定性，风力发电机体积大，极易受暴风损坏与摧毁。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利号为200720133226.4、公告号为CN201144765、公告日为2008年11月5日的专利，公开了一种聚风式风力发电机，该技术有多个活动集风风罩，由于多个活动集风罩的结构与方向舵驱动能力所限，此种结构仅能用于很小容量发电机。
现有技术中还公开了一种集风立式风力发电系统，其专利号为201010272913.0，该专利通过集风系统克服了传统的三桨叶式风力发电系统风力利用率低的缺陷。上述专利通过液压或电机系统驱动控制调节可控集风板的角度来控制风力发电机的受风量，在出现暴风或台风时，即使闭合可控集风板也无法阻止，暴风或台风对发电系统的入侵，风力发电系统存在抗翻倒力矩小、抗暴风摧毁能力弱和工作风区小的弊端。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的风力发电系统存在的抗翻倒力矩小、抗暴风摧毁能力弱和工作风区范围小的问题，进而提供一种集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案一：集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统包括多层风动力系统、钢缆稳固系统、增速器、立式风力发电机、底层组合式框架、地基机座、多个机轴和多个钢缆固定墩，多个钢缆固定墩布置在地基机座的周围，底层组合式框架固定安装在地基机座上，立式风力发电机设置在底层组合式框架内，立式风力发电机与增速器连接，增速器与多层风动力系统的底层风动力系统的机轴通过联轴器与增速器连接，多层风动力系统中上下相邻的两层风动力系统的分轴通过联轴器连接；多层复合风动力系统通过钢缆稳固系统与钢缆固定墩拉紧连接；
每层风动力系统包括箱式框架、机轴、风叶系统和集风与保护系统，机轴竖直转动安装在箱式框架内，且机轴的上端穿出上棚板，机轴的下端穿出下棚板，风叶系统位于箱式框架内且固定安装在机轴上；
所述集风与保护系统包括多个集风板、多个集风板轴、多个风力保护板、多个液压驱动系统、多个移动保护板滑道、多个保护板牵引链条、多个保护板电动机、多个变速器和多个保护板滑轮；
箱式框架的每个侧面上竖直转动安装有一个集风板轴，每个集风板轴上安装有一个集风板，箱式框架内的每个角梁上固定安装有一个液压驱动系统，液压驱动系统的支撑臂与集风板相抵靠，液压驱动系统用于控制集风板张开和闭合，集风板与其所在的箱式框架侧面的角度在0度至45度之间，上棚板、下棚板与箱式框架周围的集风板共同形成风洞式箱式集风系统；
箱式框架的上框架的每个横梁的下端面上均设置有移动保护板滑道，箱式框架的下框架的每个横梁的上端面上均设置有移动保护板滑道，上框架与下框架之间设置有多个风力保护板，每个风力保护板的上端面上和下端面上均安装有保护板滑轮，风力保护板上端面上的保护板滑轮在上框架上的移动保护板滑道内滑动，风力保护板下端面上的保护板滑轮在下框架上的移动保护板滑道内滑动，每个风力保护板与一个保护板牵引链条的一端连接，保护板牵引链条的另一端通过变速器与保护板电动机连接，保护板电动机设置在箱式框架内，保护板电动机驱动风力保护板在水平方向移动。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案二：集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统包括多层风动力系统、钢缆稳固系统、增速器、立式风力发电机、底层组合式框架、地基机座、多个机轴和多个钢缆固定墩，多个钢缆固定墩布置在地基机座的周围，底层组合式框架固定安装在地基机座上，立式风力发电机设置在底层组合式框架内，立式风力发电机与增速器连接，增速器与多层风动力系统的底层风动力系统的机轴通过联轴器与增速器连接，多层风动力系统中上下相邻的两层风动力系统的分轴通过联轴器连接；多层复合风动力系统通过钢缆稳固系统与钢缆固定墩拉紧连接；
每层风动力系统包括箱式框架、机轴、风叶系统和集风与保护系统，机轴竖直转动安装在箱式框架内，且机轴的上端穿出上棚板，机轴的下端穿出下棚板，风叶系统位于箱式框架内且固定安装在机轴上；
所述集风与保护系统包括多个外保护板、多个内保护板、多个移动保护板滑道、多个保护板牵引链条、多个保护板电动机、多个变速器和多个保护板滑轮；
箱式框架的每个外侧面上固定安装有一个外保护板，上棚板、下棚板与箱式框架周围的外保护板共同形成风洞式箱式集风系统；
箱式框架的上框架的每个横梁的下端面上均设置有移动保护板滑道，箱式框架的下框架的每个横梁的上端面上均设置有移动保护板滑道，上框架与下框架之间设置有多个风力保护板，每个风力保护板的上端面上和下端面上均安装有保护板滑轮，风力保护板上端面上的保护板滑轮在上框架上的移动保护板滑道内滑动，风力保护板下端面上的保护板滑轮在下框架上的移动保护板滑道内滑动，每个风力保护板与一个保护板牵引链条的一端连接，保护板牵引链条的另一端通过变速器与保护板电动机连接，保护板电动机设置在箱式框架内。
采用上述的技术方案后，本发明的风力发电系统具有如下优势：
本发明的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统同时采用集风保护系统与钢缆稳固系统，增大了风力发电机的风力利用效率与集风量，增加了抗翻倒力矩和抗摧毁能力，保护了狂暴风环境下的风力发电机系统及其继续工作的能力，减小了风力发电机系统的体积，提高了风力发电机的大容量化，增加了系统的稳定性与安全性，增大了风力发电机的受风量与集风量，增大了风力发电机驱动力矩。本发明的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，在遇暴风或台风时，技术方案一中，集风板与保护板移动闭合，技术方案二中，外保护板与内保护板移动闭合，关闭进风口，构成全封闭式保护系统，暴风或台风无法入侵风力发电系统，提高了系统稳定性与安全性，增加了风力发电机系统的工作风区范围，增加了发电能力。本发明尤其适用于暴风或台风频发的地区。
附图说明
图1 是由集风板和风力保护板构成的集风状态的立式多层风力发电系统的立体结构图；
图2 是由集风板和风力保护板构成的全封闭保护状态的立式多层风力发电系统的立体结构图；
图3 是由外保护板与内保护板构成的集风状态的立式多层风力发电系统的立体结构图；
图4 是由外保护板与内保护板构成的全封闭保护状态的立式多层风力发电系统的立体结构图；
图5 是由集风板和风力保护板构成集风状态的集风与保护系统的俯视图(图中箭头表示风的走向)；
图6 是由集风板和风力保护板构成的全封闭保护状态的集风与保护系统的俯视图；
图7 是由两个风力保护板构成的工作状态的集风与保护系统的俯视图(图中箭头表示风的走向)；
图8 是由两个风力保护板构成的全封闭保护状态的集风与保护系统的俯视图；
图9 是集风板与集风板轴的连接关系示意图；
图10 是集风板、集风板轴和液压驱动系统的连接关系示意图；
图11 是保护板滑轮与风力保护板的连接关系示意图；
图12 是保护板滑轮与内保护板的连接关系示意图；
图13 是机轴通过联轴器与增速器连接的示意图；
图14 是多层风动力系统中上下相邻的两层风动力系统的机轴通过联轴器连接的示意图；
图15 是移动保护板滑道安装在上框架的横梁的下端面上的仰视图；
图16 是移动保护板滑道安装在下框架的横梁的上端面上的俯视图；
图17 是移动保护板滑道在箱式框架同侧面上的位置关系图；
图18 是风力保护板通过保护板滑轮与保护板滑道之间建立连接关系的示意图；
图19 是内保护板通过保护板滑轮与保护板滑道之间建立连接关系的示意图；
图20 是风力保护板、保护板牵引链条、保护板电动机和变速器的位置连接关系图；
图21 是内保护板、保护板牵引链条、保护板电动机和变速器的位置连接关系图；
图22 是集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统采用横拉水平钢缆的立体结构示意图；
图23 是集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统采用斜拉钢缆立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本发明的保护范围。
具体实施方式一：结合图1、图2、图5、图6、图9至图11、图13至图18、图20说明本实施方式，本实施方式的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统包括多层风动力系统、钢缆稳固系统、增速器11、立式风力发电机12、底层组合式框架31、地基机座13、多个机轴34和多个钢缆固定墩15，多个钢缆固定墩15布置在地基机座13的周围，底层组合式框架31固定安装在地基机座13上，立式风力发电机12设置在底层组合式框架31内，立式风力发电机12与增速器11连接，增速器11与多层风动力系统的底层风动力系统的机轴34通过联轴器33与增速器11连接，多层风动力系统中上下相邻的两层风动力系统的分轴36通过联轴器33连接；多层复合风动力系统通过钢缆稳固系统与钢缆固定墩15拉紧连接；
每层风动力系统包括箱式框架35、机轴34、风叶系统3和集风与保护系统，机轴34竖直转动安装在箱式框架35内，且机轴34的上端穿出上棚板35-1，机轴34的下端穿出下棚板35-2，风叶系统3位于箱式框架35内且固定安装在机轴34上；
所述集风与保护系统包括多个集风板4、多个集风板轴5、多个风力保护板6、多个液压驱动系统7、多个移动保护板滑道8、多个保护板牵引链条9、多个保护板电动机10、多个变速器32和多个保护板滑轮25；
箱式框架35的每个侧面上竖直转动安装有一个集风板轴5，每个集风板轴5上安装有一个集风板4，箱式框架35内的每个角梁35-3上固定安装有一个液压驱动系统7，液压驱动系统7的支撑臂7-1与集风板4相抵靠，液压驱动系统7用于控制集风板4张开和闭合，集风板4与其所在的箱式框架35侧面的角度在0度至45度之间，上棚板35-1、下棚板35-2与箱式框架35周围的集风板4共同形成风洞式箱式集风系统；
箱式框架35的上框架35-4的每个横梁的下端面上均设置有移动保护板滑道8，箱式框架35的下框架35-5的每个横梁的上端面上均设置有移动保护板滑道8，上框架35-4与下框架35-5之间设置有多个风力保护板6，每个风力保护板6的上端面上和下端面上均安装有保护板滑轮25，风力保护板6上端面上的保护板滑轮25在上框架35-4上的移动保护板滑道8内滑动，风力保护板6下端面上的保护板滑轮25在下框架35-5上的移动保护板滑道8内滑动，每个风力保护板6与一个保护板牵引链条9的一端连接，保护板牵引链条9的另一端通过变速器32与保护板电动机10连接，保护板电动机10设置在箱式框架35内，保护板电动机10驱动风力保护板6在水平方向移动。
本实施方式中的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统在海上风力发电时，钢缆固定墩15和地基机座13要打入岩石层深度1.5米以上，在陆地或山地上风力发电时，钢缆固定墩15和地基机座13要打入地下深度15米以上。
本实施方式中液压驱动系统7驱动控制集风板4张开与箱式框架35成0度至45度角，45度角时成为最大集风工作状态。改变集风板4张开的角度，可以改变集风量，改变风力发电机的转速与输出功率。集风板4张开角度为0度角时，即集风板4闭合，风力发电机的进风量由风力保护板6与箱式框架35之间的开口(即进风口)大小所决定。由保护板电机10驱动风力保护板6在移动保护板滑道上水平移动，以此改变进风口的大小，改变风力发电机的进风量，调节风动力系统的转速和发电机的输出功率。当遇到暴狂风时，集风板4处于闭合状态，风力保护板6滑向集风板4另一侧，集风板4和风力保护板6对风力系统构成全封闭保护，暴风或台风无法入侵风力发电系统，提高了系统稳定性与安全性，增加了风力发电机系统的工作风区范围，增加了发电能力。本实施方式的风力保护板6的工作状态及立式风力发电机12的工作状态由DSP控制系统检测与控制。DSP控制系统(即励磁并网控制系统)为现有技术。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的增速器11采用的是立式偏心摆式双行星轮增速器。如此设置，增速比大，齿轮与齿轮圈啮合齿数多，啮合面积大，传动力矩大，传动效率高。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的立式风力发电机12采用的是多绕组变极立式异步发电机。如此设置，适应各风速区的运行特性，电机体积小和便于运输。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1、图2和图22说明本实施方式，本实施方式的钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆14和多根横拉水平钢缆20，多层复合风动力系统顶部的箱式框架35的顶角各通过一根斜拉主钢缆14与相应的钢缆固定墩15拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架35之外的其余箱式框架35的顶角各通过一根横拉水平钢缆20与相应的斜拉主钢缆14连接。如此设置，使立式多层风力发电系统与地基平台1之间保持较好的垂直度，使整体箱式框架变形较小，无论风从哪个方向吹来，钢缆都可以拉紧固定风力发电机箱式框架，系统整体稳定，使风力发电机垂直树立并稳定在地基平台上，使风力发电系统不被风力摧毁倾斜，同时产生了巨大的抗翻倒力矩，减少风力发电机箱式框架的变形和振动，增加系统稳定性与安全性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
本实施方式中可在箱式框架35的顶角处增加多条钢缆，以增加稳固系统的受力点，使钢缆与箱式框架受力均匀，使箱式框架不产生变形或使箱式框架变形最小，产生最大和最好的稳固效果。
具体实施方式五：结合图1、图2和图22说明本实施方式，本实施方式的横拉水平钢缆20与相应的斜拉主钢缆14之间通过连接环23连接。如此设置，横拉水平钢缆20通过连接环23可在斜拉主钢缆14上滑动，使各层箱式框架35受钢缆拉力自动调节均衡，使整体箱式框架变形最小。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图23说明本实施方式，本实施方式的钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆14和多根斜拉次钢缆22，多层复合风动力系统顶部的箱式框架35的顶角各通过一根斜拉主钢缆14与相应的钢缆固定墩15拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架35之外的其余箱式框架35的顶角各通过一根斜拉次钢缆22与相应的钢缆固定墩15拉紧连接。如此设置，使整体箱式框架变形较小，无论风从哪个方向吹来，钢缆都可以拉紧固定风力发电机箱式框架，系统整体稳定，使风力发电机垂直树立并稳定在地基上，使风力发电系统不被风力摧毁倾斜，同时产生了巨大的抗翻倒力矩，减少风力发电机箱式框架的变形和振动，增加系统稳定性与安全性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
本实施方式中可在箱式框架的顶角处增加多条钢缆，以增加稳固系统的受力点，使钢缆与箱式框架受力均匀，使箱式框架不产生变形或使箱式框架变形最小，产生最大和最好的稳固效果。
具体实施方式七：结合图3、图4、图7、图8、图12至图17、图19和图21说明本实施方式，本实施方式的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统包括多层风动力系统、钢缆稳固系统、增速器11、立式风力发电机12、底层组合式框架31、地基机座13、多个机轴34和多个钢缆固定墩15，多个钢缆固定墩15布置在地基机座13的周围，底层组合式框架31固定安装在地基机座13上，立式风力发电机12设置在底层组合式框架31内，立式风力发电机12与增速器11连接，增速器11与多层风动力系统的底层风动力系统的机轴34通过联轴器33与增速器11连接，多层风动力系统中上下相邻的两层风动力系统的分轴36通过联轴器33连接；多层复合风动力系统通过钢缆稳固系统与钢缆固定墩15拉紧连接；
每层风动力系统包括箱式框架35、机轴34、风叶系统3和集风与保护系统，机轴34竖直转动安装在箱式框架35内，且机轴34的上端穿出上棚板35-1，机轴34的下端穿出下棚板35-2，风叶系统3位于箱式框架35内且固定安装在机轴34上；
所述集风与保护系统包括多个外保护板21、多个内保护板16、多个移动保护板滑道8、多个保护板牵引链条9、多个保护板电动机10、多个变速器32和多个保护板滑轮25；
箱式框架35的每个外侧面上固定安装有一个外保护板21，上棚板35-1、下棚板35-2与箱式框架35周围的外保护板21共同形成风洞式箱式集风系统；
箱式框架35的上框架35-4的每个横梁的下端面上均设置有移动保护板滑道8，箱式框架35的下框架35-5的每个横梁的上端面上均设置有移动保护板滑道8，上框架35-4与下框架35-5之间设置有多个风力保护板6，每个风力保护板6的上端面上和下端面上均安装有保护板滑轮25，风力保护板6上端面上的保护板滑轮25在上框架35-4上的移动保护板滑道8内滑动，风力保护板6下端面上的保护板滑轮25在下框架35-5上的移动保护板滑道8内滑动，每个风力保护板6与一个保护板牵引链条9的一端连接，保护板牵引链条9的另一端通过变速器32与保护板电动机10连接，保护板电动机10设置在箱式框架35内。
本实施方式中的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统在海上风力发电时，钢缆固定墩15和地基机座13要打入岩石层深度1.5米以上，在陆地或山地上风力发电时，钢缆固定墩15和地基机座13要打入地下深度15米以上。
本实施方式中外保护板21固定安装在箱式框架35的外侧面上，风力发电机的进风量由内保护板16与箱式框架35之间的开口(即进风口)大小所决定。由保护板电机10驱动风力保护板6在移动保护板滑道上水平移动，以此改变进风口的大小，改变风力发电机的进风量，调节风动力系统的转速和发电机的输出功率。当遇到暴狂风时，内保护板16滑向外保护板21的另一侧，内保护板16和外保护板21对风力系统构成全封闭保护，暴风或台风无法入侵风力发电系统，提高了系统稳定性与安全性，增加了风力发电机系统的工作风区范围，增加了发电能力。本实施方式的内保护板16的工作状态及立式风力发电机12的工作状态由DSP控制系统检测与控制。DSP控制系统(即励磁并网控制系统)为现有技术。
具体实施方式八：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的增速器11采用的是立式偏心摆式双行星轮增速器。如此设置，增速比大，齿轮与齿轮圈啮合齿数多，啮合面积大，传动力矩大，传动效率高。其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的立式风力发电机12采用的是多绕组变极立式异步发电机。如此设置，适应各风速区的运行特性，电机体积小和便于运输。其它组成和连接关系与具体实施方式七或八相同。
具体实施方式十：结合图3、图4和图22说明本实施方式，本实施方式的钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆14和多根横拉水平钢缆20，多层复合风动力系统顶部的箱式框架35的顶角各通过一根斜拉主钢缆14与相应的钢缆固定墩15拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架35之外的其余箱式框架35的顶角各通过一根横拉水平钢缆20与相应的斜拉主钢缆14连接。如此设置，使立式多层风力发电系统与地基平台1之间保持较好的垂直度，使整体箱式框架变形较小，无论风从哪个方向吹来，钢缆都可以拉紧固定风力发电机箱式框架，系统整体稳定，使风力发电机垂直树立并稳定在地基平台上，使风力发电系统不被风力摧毁倾斜，同时产生了巨大的抗翻倒力矩，减少风力发电机箱式框架的变形和振动，增加系统稳定性与安全性。其它组成和连接关系与具体实施方式七、八或九相同。
本实施方式中可在箱式框架35的顶角处增加多条钢缆，以增加稳固系统的受力点，使钢缆与箱式框架受力均匀，使箱式框架不产生变形或使箱式框架变形最小，产生最大和最好的稳固效果。
具体实施方式十一：结合图3、图4和图22说明本实施方式，本实施方式的横拉水平钢缆20与相应的斜拉主钢缆14之间通过连接环23连接。如此设置，横拉水平钢缆20通过连接环23可在斜拉主钢缆14上滑动，使各层箱式框架35受钢缆拉力自动调节均衡，使整体箱式框架变形最小。其它组成和连接关系与具体实施方式十相同。
具体实施方式十二：结合图23说明本实施方式，本实施方式的钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆14和多根斜拉次钢缆22，多层复合风动力系统顶部的箱式框架35的顶角各通过一根斜拉主钢缆14与相应的钢缆固定墩15拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架35之外的其余箱式框架35的顶角各通过一根斜拉次钢缆22与相应的钢缆固定墩15拉紧连接。如此设置，使整体箱式框架变形较小，无论风从哪个方向吹来，钢缆都可以拉紧固定风力发电机箱式框架，系统整体稳定，使风力发电机垂直树立并稳定在地基上，使风力发电系统不被风力摧毁倾斜，同时产生了巨大的抗翻倒力矩，减少风力发电机箱式框架的变形和振动，增加系统稳定性与安全性。其它组成和连接关系与具体实施方式七、八或九相同。
本实施方式中可在箱式框架的顶角处增加多条钢缆，以增加稳固系统的受力点，使钢缆与箱式框架受力均匀，使箱式框架不产生变形或使箱式框架变形最小，产生最大和最好的稳固效果。

Claims (10)

1.一种集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，所述集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统包括多层风动力系统、钢缆稳固系统、增速器(11)、立式风力发电机(12)、底层组合式框架(31)、地基机座(13)、多个机轴(34)和多个钢缆固定墩(15)，多个钢缆固定墩(15)布置在地基机座(13)的周围，底层组合式框架(31)固定安装在地基机座(13)上，立式风力发电机(12)设置在底层组合式框架(31)内，立式风力发电机(12)与增速器(11)连接，增速器(11)与多层风动力系统的底层风动力系统的机轴(34)通过联轴器(33)与增速器(11)连接，多层风动力系统中上下相邻的两层风动力系统的分轴(36)通过联轴器(33)连接；多层复合风动力系统通过钢缆稳固系统与钢缆固定墩(15)拉紧连接；
每层风动力系统包括箱式框架(35)、机轴(34)、风叶系统(3)和集风与保护系统，机轴(34)竖直转动安装在箱式框架(35)内，且机轴(34)的上端穿出上棚板(35-1)，机轴(34)的下端穿出下棚板(35-2)，风叶系统(3)位于箱式框架(35)内且固定安装在机轴(34)上；
其特征在于：所述集风与保护系统包括多个集风板(4)、多个集风板轴(5)、多个风力保护板(6)、多个液压驱动系统(7)、多个移动保护板滑道(8)、多个保护板牵引链条(9)、多个保护板电动机(10)、多个变速器(32)和多个保护板滑轮(25)；
箱式框架(35)的每个侧面上竖直转动安装有一个集风板轴(5)，每个集风板轴(5)上安装有一个集风板(4)，箱式框架(35)内的每个角梁(35-3)上固定安装有一个液压驱动系统(7)，液压驱动系统(7)的支撑臂(7-1)与集风板(4)相抵靠，液压驱动系统(7)用于控制集风板(4)张开和闭合，集风板(4)与其所在的箱式框架(35)侧面的角度在0度至45度之间，上棚板(35-1)、下棚板(35-2)与箱式框架(35)周围的集风板(4)共同形成风洞式箱式集风系统；
箱式框架(35)的上框架(35-4)的每个横梁的下端面上均设置有移动保护板滑道(8)，箱式框架(35)的下框架(35-5)的每个横梁的上端面上均设置有移动保护板滑道(8)，上框架(35-4)与下框架(35-5)之间设置有多个风力保护板(6)，每个风力保护板(6)的上端面上和下端面上均安装有保护板滑轮(25)，风力保护板(6)上端面上的保护板滑轮(25)在上框架(35-4)上的移动保护板滑道(8)内滑动，风力保护板(6)下端面上的保护板滑轮(25)在下框架(35-5)上的移动保护板滑道(8)内滑动，每个风力保护板(6)与一个保护板牵引链条(9)的一端连接，保护板牵引链条(9)的另一端通过变速器(32)与保护板电动机(10)连接，保护板电动机(10)设置在箱式框架(35)内，保护板电动机(10)驱动风力保护板(6)在水平方向移动。
2.根据权利要求1所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：增速器(11)采用的是立式偏心摆式双行星轮增速器。
3.根据权利要求1或2所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：立式风力发电机(12)采用的是多绕组变极立式异步发电机。
4.根据权利要求1或2所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆(14)和多根横拉水平钢缆(20)，多层复合风动力系统顶部的箱式框架(35)的顶角各通过一根斜拉主钢缆(14)与相应的钢缆固定墩(15)拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架(35)之外的其余箱式框架(35)的顶角各通过一根横拉水平钢缆(20)与相应的斜拉主钢缆(14)连接。
5.根据权利要求4所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：横拉水平钢缆(20)与相应的斜拉主钢缆(14)之间通过连接环(23)连接。
6.根据权利要求1或2所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆(14)和多根斜拉次钢缆(22)，多层复合风动力系统顶部的箱式框架(35)的顶角各通过一根斜拉主钢缆(14)与相应的钢缆固定墩(15)拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架(35)之外的其余箱式框架(35)的顶角各通过一根斜拉次钢缆(22)与相应的钢缆固定墩(15)拉紧连接。
7.一种集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，所述集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统包括多层风动力系统、钢缆稳固系统、增速器(11)、立式风力发电机(12)、底层组合式框架(31)、地基机座(13)、多个机轴(34)和多个钢缆固定墩(15)，多个钢缆固定墩(15)布置在地基机座(13)的周围，底层组合式框架(31)固定安装在地基机座(13)上，立式风力发电机(12)设置在底层组合式框架(31)内，立式风力发电机(12)与增速器(11)连接，增速器(11)与多层风动力系统的底层风动力系统的机轴(34)通过联轴器(33)与增速器(11)连接，多层风动力系统中上下相邻的两层风动力系统的分轴(36)通过联轴器(33)连接；多层复合风动力系统通过钢缆稳固系统与钢缆固定墩(15)拉紧连接；
每层风动力系统包括箱式框架(35)、机轴(34)、风叶系统(3)和集风与保护系统，机轴(34)竖直转动安装在箱式框架(35)内，且机轴(34)的上端穿出上棚板(35-1)，机轴(34)的下端穿出下棚板(35-2)，风叶系统(3)位于箱式框架(35)内且固定安装在机轴(34)上；
其特征在于：所述集风与保护系统包括多个外保护板(21)、多个内保护板(16)、多个移动保护板滑道(8)、多个保护板牵引链条(9)、多个保护板电动机(10)、多个变速器(32)和多个保护板滑轮(25)；
箱式框架(35)的每个外侧面上固定安装有一个外保护板(21)，上棚板(35-1)、下棚板(35-2)与箱式框架(35)周围的外保护板(21)共同形成风洞式箱式集风系统；
箱式框架(35)的上框架(35-4)的每个横梁的下端面上均设置有移动保护板滑道(8)，箱式框架(35)的下框架(35-5)的每个横梁的上端面上均设置有移动保护板滑道(8)，上框架(35-4)与下框架(35-5)之间设置有多个风力保护板(6)，每个风力保护板(6)的上端面上和下端面上均安装有保护板滑轮(25)，风力保护板(6)上端面上的保护板滑轮(25)在上框架(35-4)上的移动保护板滑道(8)内滑动，风力保护板(6)下端面上的保护板滑轮(25)在下框架(35-5)上的移动保护板滑道(8)内滑动，每个风力保护板(6)与一个保护板牵引链条(9)的一端连接，保护板牵引链条(9)的另一端通过变速器(32)与保护板电动机(10)连接，保护板电动机(10)设置在箱式框架(35)内。
8.根据权利要求7所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆(14)和多根横拉水平钢缆(20)，多层复合风动力系统顶部的箱式框架(35)的顶角各通过一根斜拉主钢缆(14)与相应的钢缆固定墩(15)拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架(35)之外的其余箱式框架(35)的顶角各通过一根横拉水平钢缆(20)与相应的斜拉主钢缆(14)连接。
9.根据权利要求8所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：横拉水平钢缆(20)与相应的斜拉主钢缆(14)之间通过连接环(23)连接。
10.根据权利要求7所述的集风与全封闭式保护立式多层风力发电系统，其特征在于：钢缆稳固系统包括多根斜拉主钢缆(14)和多根斜拉次钢缆(22)，多层复合风动力系统顶部的箱式框架(35)的顶角各通过一根斜拉主钢缆(14)与相应的钢缆固定墩(15)拉紧连接，多层复合风动力系统除顶部的箱式框架(35)之外的其余箱式框架(35)的顶角各通过一根斜拉次钢缆(22)与相应的钢缆固定墩(15)拉紧连接。
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