CN115822869A - 调速传动机构、可稳速调节的风力发电系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调速传动机构、可稳速调节的风力发电系统及其控制方法，解决现有风力发电系统发电效率低及稳定性差，加装变频器导致成本增加的问题。发电系统包括风电塔、风桨、发电机、控制器、设在风电塔内的第一风能变送器及至少一套传动组件；每套传动组件包括第二风能变送器、调速机组和稳速调整器；第一风能变送器输入与风桨转轴连接；第二风能变送器输入与第一风能变送器输出连接；调速机组输入与第一风能变送器输出连接，或由外部电网提供；稳速调整器输入分别与第二风能变送器、调速机组输出相连，其输出与发电机输入连接；控制器采集第二风能变送器输出转速，并调整调速机组的输出转速，使稳速调整器的输出转速波动范围小于设定值。

Description

调速传动机构、可稳速调节的风力发电系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术，具体涉及一种调速传动机构、可稳速调节的风力发电系统及其控制方法。

背景技术

风能是一种重要的可再生清洁能源，风能在开发价值和商业化推广中具有广阔的发展前景，风力发电系统是一种将风能转化为机械能的动力机械。

现有技术中，风力发电系统包括塔筒、机舱(也称塔头)及风轮三个重要部分，机舱设置于塔筒顶部，风轮的叶片通过传动轴与机舱连接，其机舱内设置有增速机和发电机等部件，传动轴与增速机连接；作业时，风轮的叶片在风载荷的作用下旋转，通过传动轴将力矩传递给增速机，经增速机将旋转的速度提升，带动发电机进行发电。

由于风速不稳，导致风电稳定性差，风电稳定性差的一个表现是风电系统在实际运行过程中应对电网故障的能力不足，风电稳定性差的另一个表现是发电功率及频率不稳定，影响并网。为了解决该问题，通常是在发电机之后加装变频器(变流器)，以提高发电质量便于并网发电。然而，加装变频器的风力发电系统仍然不能完全实现恒功率发电，更为重要的是，变频器价格较为昂贵，使得成本增加。

发明内容

为了解决现有风力发电系统发电效率低及稳定性差，为提高发电效率及频率稳定而加装变频器导致成本增加的技术问题，本发明提供了一种调速传动机构、可稳速调节的风力发电系统及其控制方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种调速传动机构，用于将风力发电系统的风桨产生的动力传至发电机，其特殊之处在于：包括第一风能变送器、第二风能变送器、调速机组、稳速调整器和控制器；

所述第一风能变送器的动力输入用于与风桨的风桨转轴连接；

所述第二风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接；

所述调速机组的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，或者所述调速机组的动力输入由外部电网提供；

所述稳速调整器的动力输入分别与第二风能变送器的动力输出、调速机组的动力输出相连；

所述控制器用于采集第二风能变送器的输出转速，并根据采集的输出转速实时调整调速机组的输出转速，使稳速调整器的输出转速波动范围小于设定值。

进一步地，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器、调速发电机和调速电机，第三风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，调速电机的动力输出与稳速调整器的动力输入连接；

或者，所述调速机组包括调速电机，所述调速电机通过驱动器与外部电网连接；

或者，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器、调速发电机和调速电机，第三风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，调速电机的动力输出与稳速调整器的动力输入连接；调速电机通过驱动器与外部电网连接。

进一步地，所述第一风能变送器为液压泵和/或气体泵，或者第一风能变送器为机械传动机构；

所述第二风能变送器为液压马达或机械传动机构；

所述第三风能变送器为液压马达和/或空气储能结构驱动的气马达，或第三风能变送器为机械传动机构。

进一步地，所述液压泵为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或带增速箱的叶片泵，以柱塞泵为最优；

所述液压马达为柱塞式液压马达、齿轮式液压马达或叶片式液压马达；

所述稳速调整器为行星轮机构，其太阳轮与第二风能变送器的动力输出相连，其齿圈与调速机组的动力输出相连。

同时，本发明提供了一种可稳速调节的风力发电系统，包括风电塔、风桨、发电机和控制器，其特殊之处在于：

还包括设置在风电塔内的第一风能变送器以及设置在风电塔下方或风电塔外部地面的至少一套传动组件；

每套传动组件包括第二风能变送器、调速机组和稳速调整器；

所述第一风能变送器的动力输入与风电塔外风桨的风桨转轴连接；

所述第二风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接；

所述调速机组的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，或者所述调速机组的动力输入由外部电网提供；

所述稳速调整器的动力输入分别与第二风能变送器的动力输出、调速机组的动力输出相连，其动力输出与发电机的动力输入连接；

所述控制器用于采集第二风能变送器的输出转速，并根据采集的输出转速实时调整调速机组的输出转速，使稳速调整器的输出转速波动范围小于设定值。

进一步地，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器、调速发电机和调速电机，第三风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，调速电机的动力输出与稳速调整器的动力输入连接；

或者，所述调速机组包括调速电机，所述调速电机通过驱动器与外部电网连接；

或者，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器、调速发电机和调速电机，第三风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，调速电机的动力输出与稳速调整器的动力输入连接；调速电机通过驱动器与外部电网连接。

进一步地，所述第一风能变送器为液压泵和/或气体泵，或者第一风能变送器为机械传动机构；

所述第二风能变送器为液压马达或机械传动机构；

所述第三风能变送器为液压马达和/或空气储能结构驱动的气马达，或第三风能变送器为机械传动机构；

进一步地，所述液压泵为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或带增速箱的叶片泵；

所述液压马达为柱塞式液压马达、齿轮式液压马达或叶片式液压马达；

所述稳速调整器为行星轮机构，其太阳轮与第二风能变送器的动力输出相连，其齿圈与调速机组的动力输出相连。

进一步地，所述风电塔内或者风电塔外设置有上油管和下油管；

所述第一风能变送器的数量为N，N为正整数；每个第一风能变送器的出口均通过相应的第一开关阀与下油管连接，每个第一风能变送器的入口均与上油管连接，且每个第一风能变送器的出口和入口间均连接有放空回路，每个放空回路上设置有第二开关阀；

所述传动组件为M个，M为大于等于1的整数；每个传动组件的第二风能变送器的进油口均通过相应的第三开关阀与下油管连接，第二风能变送器的出油口均与上油管连接；

当风桨的数量为一组，所述风力发电系统还包括转向变换机构；所述转向变换机构设置在风桨转轴与液压泵输入轴之间，用于将风桨转轴的连续旋转运动变换为液压泵输入轴的旋转或往复运动；

当风桨的数量为两组，所述风力发电系统还包括转速合成机构或同轴传动机构，以及转向变换机构；所述转速合成机构的两个输入轴分别接两组风桨转轴，其输出轴接转向变换机构输入轴，所述转向变换机构输出轴与液压泵输入轴连接，用于将两个风桨转轴各自的连续旋转运动合成为液压泵输入轴的旋转或往复运动。

进一步地，所述转向变换机构可以包括曲轴连杆驱动组件，或者包括同轴驱动组件，还可以是以下两种特殊的机构：

第一种机构:所述转向变换机构包括曲轴连杆驱动组件，或者包括同轴驱动组件，或者包括传动组件、正向驱动组件和反向驱动组件；

所述传动组件包括设置有长条孔的滑动平台、穿设在长条孔内且能正反向相对移动的输入轴、设置在滑动平台上方且与输入轴平行的正向输出轴、设置在滑动平台下方且与输入轴平行的反向输出轴、设置在输入轴上的主动齿轮、设置在正向输入轴上且与主动齿轮啮合的第一被动齿轮、设置在反向输入轴上且与主动齿轮啮合的第二被动齿轮；

所述正向驱动组件包括设置在正向输出轴上的至少一个半环形正向齿轮、设置在滑动平台上表面且与半环形正向齿轮分别啮合的正向齿条；所述反向驱动组件包括设置在反向输出轴上的至少一个半环形反向齿轮、设置在滑动平台下表面且与半环形反向齿轮分别啮合的反向齿条；在输入轴旋转的任一时刻，只有正向齿轮与正向齿条啮合或者反向齿轮与反向齿条啮合；

所述滑动平台的一侧面与其中N/2个液压泵输入轴连接，其相对侧面与其余N/2个液压泵输入轴连接。

第二种机构：所述转向变换机构包括曲轴连杆驱动组件，或者包括同轴驱动组件，或者包括传动组件、正向驱动组件和反向驱动组件；

所述传动组件包括设置有长条孔的滑动平台、穿设在长条孔内且能正反向相对移动的输入轴、设置在输入轴上的半环形主动齿轮；

所述正向驱动组件包括设置在长条孔上表面且与半环形主动齿轮啮合的正向齿条，所述反向驱动组件包括设置在长条孔下表面且与半环形主动齿轮啮合的反向齿条；在输入轴旋转的任一时刻，半环形主动齿轮只与正向齿条啮合或者只与反向齿条啮合；

所述滑动平台的一侧面与其中N/2个液压泵输入轴连接，其相对侧面与其余N/2个液压泵输入轴连接。

同时，本发明还提供了一种可稳速调节的风力发电系统的控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)风力驱动风电塔上的风桨转动；

2)风桨带动至少一个第一风能变送器工作，将动力传送至至少一个第二风能变送器；

3)检测第二风能变送器的输出转速，并根据所检测的转速，控制调速机组的输出转速，使得第二风能变送器与调速机组通过稳速调整器输出的合成转速，其波动值小于设定值；

4)稳速调整器驱动发电机发电。

进一步地，步骤3)中，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器、调速发电机和调速电机，第三风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，调速电机的动力输出与稳速调整器的动力输入连接；

或者，所述调速机组包括调速电机，所述调速电机通过驱动器与外部电网连接；

或者，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器、调速发电机和调速电机，第三风能变送器的动力输入与第一风能变送器的动力输出连接，调速电机的动力输出与稳速调整器的动力输入连接；调速电机通过驱动器与外部电网连接。

进一步地，所述第一风能变送器为液压泵，放置于风电塔上；所述第二风能变送器和第三风能变送器为液压马达，放置于风电塔下或地面；

或者，所述第一风能变送器、第二风能变送器和第三风能变送器均为机械变速器，均置于风电塔上。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明风桨带动第一风能变送器工作，进而带动第二风能变送器工作，通过调速电机补偿第二风能变送器因风力不稳定导致的输出波动，使输入发电机的转速波动范围小于设定值，实现趋于恒定转速，提高发电稳定性差和发电效率；同时省去现有价格昂贵的变频器(变流器)，降低了成本，而且由于省去增速机和变频器，减轻了风电塔所要承担的载荷，可以减小风电塔的尺寸及重量，也可以降低风电塔的结构强度。

2、本发明采用多个第一风能变送器并联的方式，通过控制相应的开关阀，在保证第二风能变送器输出功率与风桨输出功率相适配的前提下，可以实现正在工作的每个第一风能变送器和第二风能变送器均处在最佳工作状态，提高了第一风能变送器和第二风能变送器的可靠性，保证了发电稳定性和输出功率最大。

3、现有风力发电系统各传动部件均设于高空中的机舱内，塔顶机舱载荷重量近百吨，使得各传动部件的吊装和维护十分不便，进而导致系统的安装和使用成本增加。并且在系统故障后，高空作业、起吊设备调运到场等后续程序的响应时间长，严重影响正常风电效益且维护成本高。本发明去掉了现有风电塔上的增速箱，可将传动组件放置在风电塔下的地面，风能经风桨叶片驱动液压泵，再通过高压油柔性传至地面，再由液压马达精确驱动发电机发电，可以大幅度降低风电塔上的重量和体积，系统价格和运维成本大为降低；以及方便风电塔的运输与吊装，节省安装费用，位于地面的风电设备维修更快、更便捷，缩短维修时间，提高正常风电效益。

4、本发明采用控制液压泵输出口的通断，实现风桨制动，去掉了现有风电塔上的制动器，具有结构简单，可靠性高，制动力大的优点。

5、本发明采用单塔双桨驱动，风电功率倍增，提高桨叶能量稳定性，降低风电系统和发电单位成本。

6、本发明将液压泵设置在风电塔上，具有传动效率高、无径向分力、磨损小、寿命长、传动噪声小的优点。

7、本发明采用双风桨同轴速差容错驱动的方式实现动力耦合，可提高风电效率。

8、本发明采用塔下发电机发电和调节，便于安装，可降低运维费用和提高维修响应速度

9、本发明根据风力大小，动态优化塔上多液压泵的开启与关闭组合，使风能发挥最大效能；以及实时调节多液压马达的工作启停组合，发电机转速稳定在同步转速附近，降低发电系统滤波稳压电耗，使发电功率和频率稳定，方便并网。

附图说明

图1是本发明可稳速调节的风力发电系统实施例原理结构示意图一(第一种调速机组结构形式)；

图2是本发明可稳速调节的风力发电系统实施例原理结构示意图二(第二种调速机组结构形式)；

图3是本发明实施例中风桨和第一风能变送器处的连接关系示意图；

图4是本发明实施例中多个第二风能变送器并联的示意图；

图5是本发明实施例中第一种转向转换机构的结构示意图；

图6是本发明实施例中第二种转向转换机构的结构示意图；

图7是本发明实施例中液压油循环回路的原理示意图；

其中，附图标记如下：

1-第一风能变送器，2-液压泵输入轴，3-行星齿轮减速箱，4-风桨转轴，5-风桨，6-叶片，7-风电塔，8-上油管，9-下油管，10-机舱，13-第二风能变送器，14-发电机，15-第三开关阀，16-第一开关阀，17-第二开关阀，18-滑动平台，19-长条孔，20-输入轴，21-正向输出轴，22-反向输出轴，23-主动齿轮，24-第一被动齿轮，25-第二被动齿轮，26-正向齿轮，27-正向齿条，28-反向齿轮，29-反向齿条，31-调速电机，32-稳速调整器，33-驱动器，34-第三风能变送器，35-调速发电机，36-变速器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

如图1至图3所示，本发明一种可稳速调节的风力发电系统，包括风电塔7、设置在风电塔7上的风桨5、设置在风电塔7上方的机舱10、设置在风电塔7内部或者风电塔7外壁的上油管8和下油管9、发电机14以及调速传动机构。

调速传动机构用于将风力发电系统的风桨5产生的动力传至发电机14，其包括控制器、第一风能变送器1、第二风能变送器13、调速机组、稳速调整器32和控制器；第一风能变送器1位于机舱10内且由风桨5的风桨转轴4通过行星齿轮减速箱3驱动以及设置在风电塔7下方内部或风电塔7外部地面的至少一套传动组件。

每套传动组件包括第二风能变送器13、调速机组和稳速调整器32；第一风能变送器1的动力输入用于与风桨转轴4连接；第二风能变送器13的动力输入与第一风能变送器1的动力输出连接；

本实施例提供两种调速机组的结构形式：

第一种，如图1所示，调速机组包括依次连接的第三风能变送器34、变速器36、调速发电机35和调速电机31；第三风能变送器34的动力输入与第一风能变送器1的动力输出连接；

第二种，如图2所示，调速机组包括调速电机31，调速电机31通过驱动器33与外部电网连接；

以上两种调速机组的调速电机31动力输出和第二风能变送器13的动力输出均与稳速调整器32连接；本实施例稳速调整器32为行星轮机构，其太阳轮与第二风能变送器13的动力输出相连，其齿圈与调速电机31的动力输出相连。在其他实施例中调速机组也可采用上述两种结构形式相结合的方式，具体的，调速机组包括依次连接的第三风能变送器34、变速器36、调速发电机35和调速电机31，调速电机31通过驱动器33与外部电网连接。

控制器用于采集第二风能变送器13的输出转速，并根据采集的输出转速实时调整调速机组的输出转速，使稳速调整器32的输出转速波动范围小于设定值，即使稳速调整器32的输出转速趋于恒定转速，提高发电稳定性差和发电效率。

本实施例第一风能变送器1为液压泵和/或气体泵，或者为机械传动机构；第二风能变送器13可为液压马达或机械传动机构，传动组件为多套时，发电机14与传动组件的数量相等，则多个第二风能变送器13并联以及第二风能变送器13与相应的发电机14配合示意，参见图4；所述第三风能变送器34为液压马达和/或空气储能结构驱动的气马达，或为机械传动机构。其中，第一风能变送器1为液压泵，放置于塔上；第二风能变送器13和第三风能变送器34为液压马达，放置于风电塔下或地面；或者，第一风能变送器1、第二风能变送器13和第三风能变送器34均为机械变速器，均置于风电塔上。

本实施例第一风能变送器1选择以液压泵、第二风能变送器13选择为液压马达为例，液压泵的数量可为1或多个，优选为偶数个，可根据风桨5最大输出功率来选择液压泵的数量，图5中液压泵的数量N为16，每侧8个。其中，液压泵可选择为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或带增速箱的叶片泵；以及液压马达可选择为柱塞式液压马达、齿轮式液压马达或叶片式液压马达。

如图7所示，每个液压泵的出口均通过相应的第一开关阀16与下油管9连接，每个液压泵的入口均与上油管8连接，且每个液压泵的出口和入口间均连接有放空回路，放空回路上分别设置有第二开关阀17；液压马达的数量可以是一个，也可以是多个并联，根据液压泵的最大输出功率选择并联的液压马达数量M；每个液压马达的入口均通过相应的第三开关阀15与下油管9连接，每个液压马达的出口均与上油管8连接；液压马达用于驱动发电机14发电。

考虑到需要将风桨5的连续旋转运动转换为往复运动才能驱动液压泵工作，所以需要在风桨转轴4和液压泵输入轴2之间设置转向变换机构。

当风桨5的数量为一组，用于将风桨转轴4的连续旋转运动变换为液压泵输入轴2的旋转或往复运动；

当风桨5的数量为两组，在转向变换机构之前还应设置转速合成机构或同轴合成机构；转速合成机构的两个输入轴分别接两组风桨转轴4，其输出轴接转向变换机构输入轴20，其可以采用常规设置，只要能将两个风桨转轴4的转速合成为一个转速并输出即可，转速合成机构的两个输入轴20分别接两组风桨转轴4，其输出轴接转向变换机构输入轴20，转向变换机构输出轴与液压泵输入轴2连接，用于将两个风桨转轴4各自的连续旋转运动合成为液压泵输入轴2的旋转或往复运动。

转向变换机构可以有多种不同结构，本实施例提供两种优选结构。

第一种转向变换机构参见图5，其包括传动组件、正向驱动组件和反向驱动组件；传动组件包括设置有长条孔19的滑动平台18、穿设在长条孔19内且能正反向相对移动的输入轴20、设置在滑动平台18上方且与输入轴20平行的正向输出轴21、设置在滑动平台18下方且与输入轴20平行的反向输出轴22、设置在输入轴20上的主动齿轮23、设置在正向输入轴20上且与主动齿轮23啮合的第一被动齿轮24、设置在反向输入轴20上且与主动齿轮23啮合的第二被动齿轮25；正向驱动组件包括设置在正向输出轴21上的8个半环形正向齿轮26、设置在滑动平台18上表面且与半环形正向齿轮26分别啮合的正向齿条27、设置在反向输出轴22上的8个半环形反向齿轮28、设置在滑动平台18下表面且与半环形反向齿轮28分别啮合的反向齿条29；在输入轴20旋转的任一时刻，只有正向齿轮26与正向齿条27啮合或者反向齿轮28与反向齿条29啮合；滑动平台18的一侧面与其中8个液压泵输入轴2连接，其相对侧面与其余8个液压泵输入轴2连接。

参见图6，第二种转向变换机构原理与第一种转向变换机构相同，同样包括传动组件、正向驱动组件和反向驱动组件；传动组件包括设置有长条孔19的滑动平台18、穿设在长条孔19内且能正反向相对移动的输入轴20、设置在输入轴20上的半环形主动齿轮23；正向驱动组件包括设置在长条孔19上表面且与半环形主动齿轮23啮合的正向齿条27、设置在长条孔19下表面且与半环形主动齿轮23啮合的反向齿条29；在输入轴20旋转的任一时刻，半环形主动齿轮23只与正向齿条27啮合或者只与反向齿条29啮合；和图5一样，滑动平台18的一侧面与其中8个液压泵输入轴2连接，其相对侧面与其余8个液压泵输入轴2连接。

本发明还提供一种上述可稳速调节的风力发电系统的控制方法，包括以下步骤：

1)风力驱动风电塔7上的风桨5转动；

2)根据风桨5最大输出功率选择第一风能变送器1工作，将动力传送至至少一个第二风能变送器13；

3)控制器实时检测第二风能变送器13的输出转速，并根据所检测的转速，控制调速机组的调速电机31输出转速，使得第二风能变送器13与调速电机31通过稳速调整器32输出的合成转速，波动值小于设定值；

4)稳速调整器32驱动发电机14发电。

当需要风桨5制动时，关闭所有的第一开关阀16和第二开关阀17即可。

为了平衡每个液压泵和液压马达的工作状态，防止某些液压泵或液压马达长期工作，而另外的液压泵或液压马达长期闲置，从而延长整个系统的检修周期，可以通过计算每个液压泵和液压马达的累计工作时长，选择相应液压泵或液压马达的开闭状态。

当需要临时储存风能时，可以关闭第二风能变送器，使风桨的所有输出动能送入空气储能结构；当需要输出储存的风能时，由空气储能结构驱动气马达或者透平机组，再带动调速发电机。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (13)

1.一种调速传动机构，用于将风力发电系统的风桨(5)产生的动力传至发电机(14)，其特征在于：包括第一风能变送器(1)、第二风能变送器(13)、调速机组、稳速调整器(32)和控制器；

所述第一风能变送器(1)的动力输入用于与风桨(5)的风桨转轴(4)连接；

所述第二风能变送器(13)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接；

所述调速机组的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，或者所述调速机组的动力输入由外部电网提供；

所述稳速调整器(32)的动力输入分别与第二风能变送器(13)的动力输出、调速机组的动力输出连接；

所述控制器用于采集第二风能变送器(13)的输出转速，并根据采集的输出转速实时调整调速机组的输出转速，使稳速调整器(32)的输出转速波动范围小于设定值。

2.根据权利要求1所述调速传动机构，其特征在于：

所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器(34)、调速发电机(35)和调速电机(31)，第三风能变送器(34)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，调速电机(31)的动力输出与稳速调整器(32)的动力输入连接；

或者，所述调速机组包括调速电机(31)，所述调速电机(31)通过驱动器(33)与外部电网连接；

或者，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器(34)、调速发电机(35)和调速电机(31)，第三风能变送器(34)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，调速电机(31)的动力输出与稳速调整器(32)的动力输入连接；调速电机(31)通过驱动器(33)与外部电网连接。

3.根据权利要求2所述调速传动机构，其特征在于：

所述第一风能变送器(1)为液压泵和/或气体泵，或者第一风能变送器(1)为机械传动机构；

所述第二风能变送器(13)为液压马达或机械传动机构；

所述第三风能变送器(34)为液压马达和/或空气储能结构驱动的气马达，或第三风能变送器(34)为机械传动机构。

4.根据权利要求3所述调速传动机构，其特征在于：

所述液压泵为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或带增速箱的叶片泵；

所述液压马达为柱塞式液压马达、齿轮式液压马达或叶片式液压马达；

所述稳速调整器(32)为行星轮机构，其太阳轮与第二风能变送器(13)的动力输出相连，其齿圈与调速机组的动力输出相连。

5.一种可稳速调节的风力发电系统，包括风电塔(7)、风桨(5)、发电机(14)和控制器，其特征在于：

还包括设置在风电塔(7)内的第一风能变送器(1)以及设置在风电塔(7)下方或风电塔(7)外部地面的至少一套传动组件；

每套传动组件包括第二风能变送器(13)、调速机组和稳速调整器(32)；

所述第一风能变送器(1)的动力输入与风电塔(7)外风桨(5)的风桨转轴(4)连接；

所述第二风能变送器(13)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接；

所述调速机组的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，或者所述调速机组的动力输入由外部电网提供；

所述稳速调整器(32)的动力输入分别与第二风能变送器(13)的动力输出、调速机组的动力输出连接，其动力输出与发电机(14)的动力输入连接；

所述控制器用于采集第二风能变送器(13)的输出转速，并根据采集的输出转速实时调整调速机组的输出转速，使稳速调整器(32)的输出转速波动范围小于设定值。

6.根据权利要求5所述可稳速调节的风力发电系统，其特征在于：

所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器(34)、调速发电机(35)和调速电机(31)，第三风能变送器(34)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，调速电机(31)的动力输出与稳速调整器(32)的动力输入连接；

或者，所述调速机组包括调速电机(31)，所述调速电机(31)通过驱动器(33)与外部电网连接；

或者，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器(34)、调速发电机(35)和调速电机(31)，第三风能变送器(34)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，调速电机(31)的动力输出与稳速调整器(32)的动力输入连接；调速电机(31)通过驱动器(33)与外部电网连接；

所述第一风能变送器(1)为液压泵和/或气体泵，或者第一风能变送器(1)为机械传动机构；

所述第二风能变送器(13)为液压马达或机械传动机构；

所述第三风能变送器(34)为液压马达和/或空气储能结构驱动的气马达，或第三风能变送器(34)为机械传动机构。

7.根据权利要求6所述可稳速调节的风力发电系统，其特征在于：

所述液压泵为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或带增速箱的叶片泵；

所述液压马达为柱塞式液压马达、齿轮式液压马达或叶片式液压马达；

所述稳速调整器(32)为行星轮机构，其太阳轮与第二风能变送器(13)的动力输出相连，其齿圈与调速机组的动力输出相连。

8.根据权利要求5至7任一所述可稳速调节的风力发电系统，其特征在于：所述风电塔(7)内或者风电塔(7)外设置有上油管(8)和下油管(9)；

所述第一风能变送器(1)的数量为N，N为正整数；每个第一风能变送器(1)的出口均通过相应的第一开关阀(16)与下油管(9)连接，每个第一风能变送器(1)的入口均与上油管(8)连接，且每个第一风能变送器(1)的出口和入口间均连接有放空回路，每个放空回路上设置有第二开关阀(17)；

所述传动组件为M个，M为大于等于1的整数；每个传动组件的第二风能变送器(13)的进油口均通过相应的第三开关阀(15)与下油管(9)连接，第二风能变送器(13)的出油口均与上油管(8)连接；

所述风桨(5)的数量为一组，所述风力发电系统还包括转向变换机构；所述转向变换机构设置在风桨转轴(4)与液压泵输入轴(2)之间，用于将风桨转轴(4)的连续旋转运动变换为液压泵输入轴(2)的旋转或往复运动；

所述风桨(5)的数量为两组，所述风力发电系统还包括转速合成机构或同轴传动机构，以及转向变换机构；所述转速合成机构的两个输入轴(20)分别接两组风桨转轴(4)，其输出轴接转向变换机构输入轴(20)，所述转向变换机构输出轴与液压泵输入轴(2)连接，用于将两个风桨转轴(4)各自的连续旋转运动合成为液压泵输入轴(2)的旋转或往复运动。

9.根据权利要求8所述可稳速调节的风力发电系统，其特征在于：所述转向变换机构包括曲轴连杆驱动组件，或者包括同轴驱动组件，或者包括传动组件、正向驱动组件和反向驱动组件；

所述传动组件包括设置有长条孔(19)的滑动平台(18)、穿设在长条孔(19)内且能正反向相对移动的输入轴(20)、设置在滑动平台(18)上方且与输入轴(20)平行的正向输出轴(21)、设置在滑动平台(18)下方且与输入轴(20)平行的反向输出轴(22)、设置在输入轴(20)上的主动齿轮(23)、设置在正向输入轴(20)上且与主动齿轮(23)啮合的第一被动齿轮(24)、设置在反向输入轴(20)上且与主动齿轮(23)啮合的第二被动齿轮(25)；

所述正向驱动组件包括设置在正向输出轴(21)上的至少一个半环形正向齿轮(26)、设置在滑动平台(18)上表面且与半环形正向齿轮(26)分别啮合的正向齿条(27)；所述反向驱动组件包括设置在反向输出轴(22)上的至少一个半环形反向齿轮(28)、设置在滑动平台(18)下表面且与半环形反向齿轮(28)分别啮合的反向齿条(29)；在输入轴(20)旋转的任一时刻，只有正向齿轮(26)与正向齿条(27)啮合或者反向齿轮(28)与反向齿条(29)啮合；

所述滑动平台(18)的一侧面与其中N/2个液压泵输入轴(2)连接，其相对侧面与其余N/2个液压泵输入轴(2)连接。

10.根据权利要求8所述可稳速调节的风力发电系统，其特征在于：所述转向变换机构包括曲轴连杆驱动组件，或者包括同轴驱动组件，或者包括传动组件、正向驱动组件和反向驱动组件；

所述传动组件包括设置有长条孔(19)的滑动平台(18)、穿设在长条孔(19)内且能正反向相对移动的输入轴(20)、设置在输入轴(20)上的半环形主动齿轮；

所述正向驱动组件包括设置在长条孔(19)上表面且与半环形主动齿轮啮合的正向齿条(27)，所述反向驱动组件包括设置在长条孔(19)下表面且与半环形主动齿轮啮合的反向齿条(29)；在输入轴(20)旋转的任一时刻，半环形主动齿轮只与正向齿条(27)啮合或者只与反向齿条(29)啮合；

所述滑动平台(18)的一侧面与其中N/2个液压泵输入轴(2)连接，其相对侧面与其余N/2个液压泵输入轴(2)连接。

11.一种可稳速调节的风力发电系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)风力驱动风电塔(7)上的风桨(5)转动；

2)风桨(5)带动至少一个第一风能变送器(1)工作，将动力传送至至少一个第二风能变送器(13)；

3)检测第二风能变送器(13)的输出转速，并根据所检测的转速，控制调速机组的输出转速，使得第二风能变送器(13)与调速机组通过稳速调整器(32)输出的合成转速，其波动值小于设定值；

4)稳速调整器(32)驱动发电机(14)发电。

12.根据权利要求11所述可稳速调节的风力发电系统的控制方法，其特征在于，步骤3)中：

所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器(34)、调速发电机(35)和调速电机(31)，第三风能变送器(34)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，调速电机(31)的动力输出与稳速调整器(32)的动力输入连接；

或者，所述调速机组包括调速电机(31)，所述调速电机(31)通过驱动器(33)与外部电网连接；

或者，所述调速机组包括依次连接的第三风能变送器(34)、调速发电机(35)和调速电机(31)，第三风能变送器(34)的动力输入与第一风能变送器(1)的动力输出连接，调速电机(31)的动力输出与稳速调整器(32)的动力输入连接；调速电机(31)通过驱动器(33)与外部电网连接。

13.根据权利要求11或12所述可稳速调节的风力发电系统的控制方法，其特征在于：

所述第一风能变送器(1)为液压泵，放置于风电塔(7)上；所述第二风能变送器(13)和第三风能变送器(34)为液压马达，放置于风电塔(7)下或地面；

或者，所述第一风能变送器(1)、第二风能变送器(13)和第三风能变送器(34)均为机械变速器，均置于风电塔(7)上。

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