CN104500342A - 一种风力发电机及风电功率预测方法 - Google Patents

一种风力发电机及风电功率预测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104500342A
CN104500342A CN201410730049.2A CN201410730049A CN104500342A CN 104500342 A CN104500342 A CN 104500342A CN 201410730049 A CN201410730049 A CN 201410730049A CN 104500342 A CN104500342 A CN 104500342A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind
blade
lightning arrester
wind power
driven generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410730049.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄爱国
陈坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XINJIANG JEGO OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
XINJIANG JEGO OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XINJIANG JEGO OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical XINJIANG JEGO OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410730049.2A priority Critical patent/CN104500342A/zh
Publication of CN104500342A publication Critical patent/CN104500342A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种风力发电机及风电功率预测方法，包括叶片、尾翼、发电机和塔架，所述叶片内部设有空腔，所述空腔内填充有泡沫塑料，所述叶片表面涂有绝缘涂层和耐腐蚀涂层，所述叶片为扭转的机翼状或扭转的平板状，所述叶片前后两端扭转的角度为10～30°；所述尾翼上设有避雷装置，所述避雷装置包括位于尾翼顶端的避雷器、接收器和电缆，所述避雷器为倒立的“V”字形，避雷器下端通过螺钉与接收器一端连接，接收器另一端与电缆一端连接，电缆另一端与塔架连接，本发明的技术方案适用于小型风力发电机。本发明的风力发电机避雷装置安装在不经常转动的尾翼上，相对稳定。

Description

一种风力发电机及风电功率预测方法
技术领域
本发明涉及一种风力发电机及风电功率预测方法，属于风能发电技术领域。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。
风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只（或更多只）螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向叶片时，叶片上产生气动力驱动风轮转动。叶片的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料（如碳纤维）来制造。
由于风力发电机需要安装在空旷地区的高空，夏天雷击会对风力发电机叶片造成损坏，因此风力发电机叶片的避雷成为发展风电的重要课题。目前风电防雷技术通常采用叶片避雷结构，中国专利文献《风力发电机叶片避雷器》（CN 203098162 U）及《齿盘式风力发电避雷器》（CN 101598114A）等公开的风电避雷装置均采用叶片避雷结构；但雷雨天气一般都伴随着大风，此时叶片处于高速旋转状态，叶片尖端的避雷装置接受雷电效果不是很好；另一方面，叶片经常处于旋转状态，对于避雷针及电缆的稳定性会产生影响；且采用叶片避雷常需要每个叶片上都设置避雷装置，造成设备浪费。
同时，为了进行风力发电功率的预测，也需要一种可以快速布置，以收集数据的设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术中的不足，提出一种避雷装置稳定的风力发电机。
本发明的技术方案为：一种风力发电机，包括叶片、尾翼、发电机和塔架，所述叶片内部设有空腔，所述空腔内填充有泡沫塑料，所述叶片表面涂有绝缘涂层和耐腐蚀涂层，所述叶片为扭转的机翼状或扭转的平板状，所述叶片前后两端扭转的角度为10～30°；所述尾翼上设有避雷装置，所述避雷装置包括位于尾翼顶端的避雷器、接收器和电缆，所述避雷器为倒立的“V”字形，避雷器下端通过螺钉与接收器一端连接，接收器另一端与电缆一端连接，电缆另一端与塔架连接，本发明的技术方案适用于小型风力发电机。
上述技术方案的改进为：所述叶片前后两端扭转的角度为20°。
上述技术方案的改进为：所述避雷器为铝镁铜合金压铸成的片状。
上述技术方案的改进为：所述接收器与所述避雷器和电缆连接处均采用密封胶密封。
上述技术方案的改进为：所述绝缘涂层包含偏磷酸铝。
上述技术方案的改进为：所述耐腐蚀涂层为含有聚脲涂料或聚氨酯的涂层。
本发明技术方案的有益效果为：避雷器位于尾翼上，改变了传统的叶片避雷结构，因此只需设置一组避雷装置，避免设备浪费；而且还避免了由于叶片的不断转动使避雷装置稳定性变差等情况的发生。
本发明为解决上述技术问题提出的第二种技术方案是：一种风电功率预测的方法，包括如下步骤：
（a）统计一段时间内的单个风力发电系统的输出功率，并计算每日平均功率X；
（b）计算验证函数：                                                ；上式中，σ为扩展常数，Xm为时间m内每日平均功率X的集合；
（c）计算预测结果： 上式中，m≤n且m∈N；为权值。
上述方案进一步的改进在于：在已统计的输出功率的时间段内，在其中任意选两日的数据；将日期在先的作为Xm，日期在后的作为带入步骤（b）公式中，计算所述σ值。
上述方案进一步的改进在于：在已统计的输出功率的时间段内，在其中任意选两日的数据；将日期在先的作为，日期在后的作为带入步骤（c）公式中，计算所述值。
本发明提供的风电功率预测的方法，利用快速布置的小型风力发电系统，进行数据统计，然后根据经验值，计算扩展常数和权值，最终得出预测结果，统计时间越长，则误差越小。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明的风力发电机结构示意图。
图2是图1中尾翼的结构示意图。
图3是图1中叶片的结构示意图。
图4是图3中A-A向剖面图。
上述附图的附图标记如下：
叶片1，空腔11，尾翼2，避雷器21，接收器22，螺钉23，电缆24，发电机3，塔架4。
具体实施方式
实施例
如图1所示，本实施例的风力发电机包括叶片1、尾翼2、发电机3和塔架4，
如图2所示，本实施例的风力发电机的尾翼2上设有避雷装置，避雷装置包括避雷器21、接收器22和电缆24，所述避雷器21为倒立的“V”字形，避雷器21下端通过螺钉23与接收器22一端连接，接收器22另一端与电缆24一端连接，电缆24另一端与塔架4连接，进而将雷电导入地下。
如图3和图4所示，本实施例的风力发电机的叶片1内部设有空腔11，所述空腔11内填充有泡沫塑料，所述叶片1表面涂有绝缘涂层和耐腐蚀涂层，所述叶片1为扭转的机翼状，所述叶片1前后两端扭转的角度为10°
在本实施例中，避雷器21为铝镁铜合金压铸成的片状，接收器22与避雷器21和电缆24连接处均采用密封胶密封，叶片1涂覆的绝缘涂层包含偏磷酸铝。
利用以上系统，可以按照如下方法进行风电功率计算：
（a）统计一段时间内的单个风力发电系统的输出功率，并计算每日平均功率X；
（b）计算验证函数： ；上式中，σ为扩展常数，Xm为时间m内每日平均功率X的集合；
（c）计算预测结果： 上式中，m≤n且m∈N；为权值。
在已统计的输出功率的时间段内，在其中任意选两日的数据；将日期在先的作为Xm，日期在后的作为带入步骤（b）公式中，计算所述σ值。
在已统计的输出功率的时间段内，在其中任意选两日的数据；将日期在先的作为，日期在后的作为带入步骤（c）公式中，计算所述值。
本发明不局限于上述实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种风力发电机，包括叶片、尾翼、发电机和塔架，其特征在于：所述叶片内部设有空腔，所述空腔内填充有泡沫塑料，所述叶片表面涂有绝缘涂层和耐腐蚀涂层，所述叶片为扭转的机翼状或扭转的平板状，所述叶片前后两端扭转的角度为10～30°；所述尾翼上设有避雷装置，所述避雷装置包括位于尾翼顶端的避雷器、接收器和电缆，所述避雷器为倒立的“V”字形，避雷器下端通过螺钉与接收器一端连接，接收器另一端与电缆一端连接，电缆另一端与塔架连接，本发明的技术方案适用于小型风力发电机。
2.根据权利要求1所述风力发电机，其特征在于：所述叶片前后两端扭转的角度为20°。
3.根据权利要求2所述风力发电机，其特征在于：所述避雷器为铝镁铜合金压铸成的片状。
4.根据权利要求3所述风力发电机，其特征在于：所述接收器与所述避雷器和电缆连接处均采用密封胶密封。
5.根据权利要求4所述风力发电机，其特征在于：所述绝缘涂层包含偏磷酸铝。
6.根据权利要求5所述风力发电机，其特征在于：所述耐腐蚀涂层为含有聚脲涂料或聚氨酯的涂层。
7.一种使用如权利要求1所述的风力发电机进行风电功率预测的方法，其特征在于包括如下步骤：
（a）统计一段时间内的单个风力发电系统的输出功率，并计算每日平均功率X；
（b）计算验证函数：                                                ；上式中，σ为扩展常数，Xm为时间m内每日平均功率X的集合；
（c）计算预测结果： 上式中，m≤n且m∈N；为权值。
8.如权利要求7所述的风电功率预测的方法，其特征在于：在已统计的输出功率的时间段内，在其中任意选两日的数据；将日期在先的作为Xm，日期在后的作为带入步骤（b）公式中，计算所述σ值。
9.如权利要求7或8所述的风电功率预测的方法，其特征在于：在已统计的输出功率的时间段内，在其中任意选两日的数据；将日期在先的作为，日期在后的作为带入步骤（c）公式中，计算所述值。
CN201410730049.2A 2014-12-03 2014-12-03 一种风力发电机及风电功率预测方法 Pending CN104500342A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410730049.2A CN104500342A (zh) 2014-12-03 2014-12-03 一种风力发电机及风电功率预测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410730049.2A CN104500342A (zh) 2014-12-03 2014-12-03 一种风力发电机及风电功率预测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104500342A true CN104500342A (zh) 2015-04-08

Family

ID=52941780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410730049.2A Pending CN104500342A (zh) 2014-12-03 2014-12-03 一种风力发电机及风电功率预测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104500342A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106677997A (zh) * 2017-03-30 2017-05-17 陈欣 避雷电缆系统及具有该系统的风力发电机组

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0707145A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-17 AUTOFLUG ENERGIETECHNIK GmbH + CO. Windkraftanlage mit Blitzschutz
CN2243554Y (zh) * 1995-01-19 1996-12-25 顾协兴 小型风力发电机
EP1036937A2 (en) * 1999-03-17 2000-09-20 Hitachi, Ltd. Lightning protection system for wind power generation installation
CN203098162U (zh) * 2013-01-17 2013-07-31 平阴乐深强压铸有限责任公司 风力发电机叶片避雷器
CN204312249U (zh) * 2014-12-03 2015-05-06 新疆中科捷高光电科技有限公司 风力发电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0707145A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-17 AUTOFLUG ENERGIETECHNIK GmbH + CO. Windkraftanlage mit Blitzschutz
CN2243554Y (zh) * 1995-01-19 1996-12-25 顾协兴 小型风力发电机
EP1036937A2 (en) * 1999-03-17 2000-09-20 Hitachi, Ltd. Lightning protection system for wind power generation installation
CN203098162U (zh) * 2013-01-17 2013-07-31 平阴乐深强压铸有限责任公司 风力发电机叶片避雷器
CN204312249U (zh) * 2014-12-03 2015-05-06 新疆中科捷高光电科技有限公司 风力发电机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李文书，赵悦: "《数字图像处理算法及应用》", 31 December 2012, 北京大学出版社 *
武小梅等: "基于RBF神经元网络的风电功率短期预测", 《电力系统保护与控制》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106677997A (zh) * 2017-03-30 2017-05-17 陈欣 避雷电缆系统及具有该系统的风力发电机组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tan et al. Advancements of wind energy conversion systems for low-wind urban environments: A review
Lynn Onshore and offshore wind energy: an introduction
CN205124842U (zh) 一种用于电力设备上的驱鸟装置
CN106684923A (zh) 一种针对双馈风机的阻尼增强型控制方法
CN106786810B (zh) 一种频率下垂控制双馈风机的暂态有功支撑能力配置方法
Warne et al. Generation of electricity from the wind
CN104500342A (zh) 一种风力发电机及风电功率预测方法
CN204312249U (zh) 风力发电机
El Bassam Wind energy
CN101532468A (zh) 发电装置
CN201507397U (zh) 一种风帆式垂直轴风力发电系统
CN204253275U (zh) 水平轴双转子风力发电装置
Shi et al. An overview of wind energy development and associated power system reliability evaluation methods
CN103573556A (zh) 一种双能源发电设备
CN205330882U (zh) 一种新型的风力发电机
CN203223340U (zh) 尾涡噪声发电装置
CN201180625Y (zh) H加风帆机翼形三组风车逆向旋转发电机组
Nasab et al. Comparative Critique on Power Generation in Wind Turbines.
CN105134507A (zh) 一种微风风力发电机叶片结构
Ferreira et al. Analysis of the mechanical behavior of a composite blade used in hydrokinetic turbines
Augusto et al. Evaluation of LM 43.8 P blade performance at different hub height wind speeds using blade element momentum theory
CN204783420U (zh) 一种高效双向流水平轴自变矩潮流能透平叶片
CN204476660U (zh) 垂直式小叶片风车
Mothilal et al. Experimental and Numerical Analysis of Wind Turbine
CN203445944U (zh) 具有避雷功能的摄像终端

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150408

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication