CN117469095A - 海上发电系统以及海上发电系统控制方法 - Google Patents
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- F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
- F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
Abstract
本申请涉及一种海上发电系统以及海上发电系统控制方法。海上发电系统,包括:浮体组件,被配置为漂浮于海上;发电组件,包括发电机、转动件、柔性牵引捕风组件,发电机安装于浮体组件,发电机包括转动配合的转子以及定子,转动件与转子连接,柔性牵引捕风组件包括牵引索、飞行组件,柔性牵引捕风组件的牵引索的一端与转动件连接,牵引索远离转动件的一端与飞行组件连接;蓄能组件,与发电机连接,蓄能组件能够储存发电机转换的电能;其中,海上发电系统能够在发电状态以及复位状态切换。本申请提供的海上发电系统结构简单,制造成本低,便于使用。
Description
技术领域
本发明涉及海上发电技术领域,特别是涉及一种海上发电系统以及海上发电系统控制方法。
背景技术
随着日益增长的能源需求,风电等清洁能源逐渐发展,相较于陆地,海上风能资源更加丰富稳定,因此其成为了现阶段风电的发展方向。为了捕获更多风能,海上风电逐渐朝向深远海区域发展。然而,由于深远海区域的水深更深、波流条件更加复杂,常规的浮式风机结构对稳定性要求高,相关的海上发电系统结构复杂,同时存在制造成本高、不便于使用的问题。
因此需要提出新型结构,减轻上部结构的重量,降低风机结构对浮式基础稳定性的要求。
发明内容
本申请实施例提供一种海上发电系统以及海上发电系统控制方法,海上发电系统结构简单,上部结构重量较轻、对稳定性要求低,制造成本低,便于使用。
第一方面,本申请实施例提出了一种海上发电系统,包括:浮体组件,被配置为漂浮于海上;发电组件,包括发电机、转动件、柔性牵引捕风组件,发电机安装于浮体组件,发电机包括转动配合的转子以及定子,转动件与转子连接,柔性牵引捕风组件的一端与转动件连接;蓄能组件,与发电机连接,蓄能组件能够储存发电机转换的电能;其中,海上发电系统能够在发电状态以及复位状态切换;在发电状态,柔性牵引捕风组件被配置为在气流的驱动下至少部分向远离转动件的方向运动,以驱动转动件沿第一方向旋转并带动转子相对定子运动,以将风能转换为电能,蓄能组件接收并存储至少部分电能;在复位状态,蓄能组件被配置为向发电组件供电,发电组件驱动转动件沿第二方向相对第一方向反向旋转,以缠绕并拉动至少部分柔性牵引捕风组件向靠近转动件的方向运动。
在一些实施例中,柔性牵引捕风组件包括:牵引索,与转动件卷绕连接;飞行组件,与牵引索远离转动件的一端连接;在发电状态,飞行组件被配置为在气流的驱动下向远离转动件的方向运动,以使得牵引索解绕于转动件并驱动转动件沿第一方向旋转并带动转子相对定子运动;在复位状态,蓄能组件被配置为向发电组件供电,发电组件驱动转动件沿第二方向相对第一方向反向旋转,以使得牵引索缠绕于转动件并拉动飞行组件向靠近转动件的方向运动。
在一些实施例中,飞行组件包括:形态调节器,与牵引索连接;飞行件,与形态调节器远离牵引索的一端连接,形态调节器被配置为控制飞行件飞行形态。
在一些实施例中,形态调节器包括:控制电机,与牵引索连接;多个调节索,每个调节索的一端与飞行件连接且另一端与控制电机连接,控制电机能够卷绕或者释放调节索,以使飞行件的飞行形态切换。
在一些实施例中,浮体组件包括浮体本体,浮体本体围合形成腔室,发电组件位于腔室,浮体本体具有穿出孔,牵引索从穿出孔穿出。
在一些实施例中,海上发电系统还包括锚索组件,锚索组件包括锚体、锚索,锚索与浮体组件连接,锚索远离浮体组件的一端与锚体连接,锚体能够伸入海洋海底以固定浮体组件。
在一些实施例中,发电机包括发电单元,发电单元包括转动配合的转子以及定子,转动件的数量为多个,发电单元的数量、柔性牵引捕风组件的数量与转动件的数量相同,每个发电单元通过一个转动件与一个柔性牵引捕风组件连接。
第二方面,本申请实施例提出了一种海上发电系统控制方法,海上发电系统包括发电组件、蓄能组件,发电组件包括发电机、转动件、柔性牵引捕风组件,发电机包括转动配合的转子以及定子,转动件与转子连接,柔性牵引捕风组件的一端与转动件连接,蓄能组件与发电机连接,蓄能组件能够储存发电机转换电能,海上发电系统能够在发电状态以及复位状态切换,控制方法包括:获取海上发电系统所在海洋的风况信息;当风况信息达到第一预设范围时,释放柔性牵引捕风组件,使得至少部分柔性牵引捕风组件在气流的驱动下向远离转动件的方向运动,以驱动转动件第一方向旋转并带动转子相对定子运动,以将风能转换为电能,蓄能组件接收并存储至少部分电能,海上发电系统处于发电状态;当柔性牵引捕风组件的至少部分与转动件的距离到达第一预设距离时,控制蓄能组件向发电组件供电,发电组件驱动转动件沿第二方向相对第一方向反向旋转,以缠绕并拉动柔性牵引捕风组件向靠近转动件的方向运动,直至柔性牵引捕风组件的至少部分与转动件的距离到达第二预设距离,第一预设距离大于第二预设距离,海上发电系统处于复位状态。
在一些实施例中,柔性牵引捕风组件包括与转动件卷绕连接的牵引索以及飞行组件,飞行组件包括形态调节器、飞行件,形态调节器与牵引索连接,飞行件与形态调节器远离牵引索的一端连接,形态调节器被配置为控制飞行件飞行形态切换,当风况信息达到第一预设范围时,释放柔性牵引捕风组件,使得至少部分柔性牵引捕风组件在气流的驱动下向远离转动件的方向运动,以驱动转动件第一方向旋转并带动转子相对定子运动,以将风能转换为电能,蓄能组件接收并存储至少部分电能,海上发电系统处于发电状态,包括:根据风况信息,形态调节器控制飞行件切换为第一形态,在第一形态,飞行件受到的升力大于飞行件自身的重力。
在一些实施例中,控制蓄能组件驱动转动件沿第二方向相对第一方向反向旋转,以缠绕并拉动柔性牵引捕风组件向靠近转动件的方向运动,直至柔性牵引捕风组件与转动件的距离到达第二预设距离,海上发电系统处于复位状态之前,控制方法包括:形态调节器控制飞行件切换为第二形态,使得处于第一形态的飞行件带动发电组件储存的电能大于蓄能组件向发电组件供电以拉动处于第二形态的飞行件运动消耗的电能。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过发电机组件、柔性牵引捕风组件、蓄能组件的配合设置,实现了海洋风力发电,结构设置简单,成本低。其次,在相关技术中,传统的海上发电系统以叶片结构结合漂浮式基础形式为主,传统结构的浮体组件需要保持较高的稳定性,尤其是在具有复杂的水动力作用的深海,对于传统结构的浮体组件提出了更高的挑战,本申请实施例提供的海上发电系统,在发电机组件、柔性牵引捕风组件、蓄能组件的配合设置可以通过调节柔性牵引捕风组件的状态保持海上发电系统整体的平衡,受到海浪的影响较低,相比于传统的海上风力发电结构对于浮体组件的要求较低,能够降低浮体组件的建设难度与成本,还能够减轻重量,在海面的设置简单,还能够对更高海拔的风能进行利用。
本申请实施例提供的海上发电系统控制方法,通过对柔性牵引捕风组件、发电机组件、蓄能组件的控制,实现了海洋风力发电,控制方法简单,控制成本低,还能够减轻整个海上发电系统的重量负荷,实现风能的更广范围的利用。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请实施例的海上发电系统一实施例的平面示意图;
图2是本申请实施例的海上发电系统控制方法一实施例的流程框图。
附图标号说明:
100-浮体组件;110-浮体本体;120-腔室;
200-发电组件;
210-发电机;211-转子;212-定子;
220-转动件;
230-柔性牵引捕风组件;231-牵引索;232-飞行组件;2321-形态调节器;A1-控制电机;A2-调节索;2322-飞行件;
300-锚索组件;310-锚体;320-锚索。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本申请的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本申请造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
随着日益增长的能源需求,风电等清洁能源逐渐发展,相较于陆地,海上风能资源更加丰富稳定,因此其成为了现阶段风电的发展方向。为了捕获更多风能,海上风电逐渐朝向深远海区域发展。然而,由于深远海区域的水深更深、波流条件更加复杂,在相关技术中,使用结构更为复杂的海上发电系统以使得在深海中的保持稳定。然而,相关的海上发电系统结构复杂,制造成本高,不便于使用。
基于以上考虑,为了解决相关的海上发电系统结构复杂,制造成本高,不便于使用的问题,设计了一种海上发电系统以及海上发电系统控制方法。
请参照图1至图2,图1是本申请实施例的海上发电系统一实施例的平面示意图,图2是本申请实施例的海上发电系统另一实施例的平面体示意图。
本申请实施例提供了一种海上发电系统,海上发电系统包括浮体组件100、发电组件200、蓄能组件。浮体组件100被配置为漂浮于海上。发电组件200包括发电机210、转动件220、柔性牵引捕风组件230,发电机210安装于浮体组件100,发电机210包括转动配合的转子211以及定子212,转动件220与转子211连接,柔性牵引捕风组件230的一端与转动件220连接。蓄能组件与发电机210连接,蓄能组件能够储存发电机210转换的电能,其中,海上发电系统能够在发电状态以及复位状态切换。在发电状态,柔性牵引捕风组件230被配置为在气流的驱动下至少部分向远离转动件220的方向运动,以驱动转动件220沿第一方向旋转并带动转子211相对定子212运动,以将风能转换为电能,蓄能组件接收并存储至少部分电能。在复位状态,蓄能组件被配置为向发电组件200供电,发电组件200驱动转动件220沿第二方向相对第一方向反向旋转,以缠绕并拉动柔性牵引捕风组件230向靠近转动件220的方向运动。
浮体组件100的结构包括但不限于船式结构、腔室120结构等。
转动件220可以为卷扬机结构、滚筒结构等,转动件220靠近发电机210的一侧具有输出轴,输出轴与转子211连接。
蓄能组件包括但不限于电池、电容等,示例性地,电容具有储能的作用,还能够稳定电压,也能够使得储存的电量提供至其他用电装置。
示例性地,柔性牵引捕风组件230包括风筝结构、滑翔伞结构等,当海上发电系统处于发电状态,可选地,柔性牵引捕风组件230的至少部分垂直于气流,柔性牵引捕风组件230的拉力最大,拖动转动件220沿第一方向旋转做工带动转子211旋转发电;当海上发电系统处于复位状态,可选地,柔性牵引捕风组件230的至少部分平行于气流,蓄能组件带动转动件220沿第二方向旋转,两个状态重复切换,实现发电组件200的间歇发电。
第一方向、第二方向可以理解为转动件220以一轴线为转动中心,第一方向可以为顺时针方向以及逆时针方向的一者,第二方向可以为顺时针方向以及逆时针方向的另一者。
在发电状态,对柔性牵引捕风组件230的形态进行调整,使得柔性牵引捕风组件230牵引转动件220沿第一方向转动,在复位状态,对柔性牵引捕风组件230的形态进行调整,蓄能组件向发电组件200供电,使得转动件220沿第二方向转动并拉动柔性牵引捕风组件230运动,在发电状态的柔性牵引捕风组件230受到的牵引力大于在复位状态的柔性牵引捕风组件230受到的牵引力。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过发电组件200、柔性牵引捕风组件230、蓄能组件的配合设置,实现了海洋风力发电,结构设置简单,成本低。其次,在相关技术中,传统的海上发电系统以叶片结构结合漂浮式基础形式为主,传统结构的浮体组件100需要保持较高的稳定性,尤其是在具有复杂的水动力作用的深海,对于传统结构的浮体组件100提出了更高的挑战,本申请实施例提供的海上发电系统,在发电组件200、柔性牵引捕风组件230、蓄能组件的配合设置可以通过调节柔性牵引捕风组件230的状态保持海上发电系统整体的平衡,受到海浪的影响较低,相比于传统的海上风力发电结构对于浮体组件100的要求较低,能够降低浮体组件100的建设难度与成本,还能够减轻重量,在海面的设置简单,还能够对更高海拔的风能进行利用。
在一些实施例中,柔性牵引捕风组件230包括牵引索231、飞行组件232。牵引索231与转动件220卷绕连接。飞行组件232与牵引索231远离转动件220的一端连接。在发电状态,飞行组件232被配置为在气流的驱动下向远离转动件220的方向运动,以使得牵引索231解绕于转动件220并驱动转动件220沿第一方向旋转并带动转子211相对定子212运动,以将风能转换为电能。在复位状态,蓄能组件被配置向为发电组件200供电,发电组件200驱动转动件220沿第二方向相对第一方向反向旋转,以使得牵引索231缠绕于转动件220并拉动飞行组件232向靠近转动件220的方向运动。
牵引索231的材质包括但不限于尼龙、丝绸或聚酯纤维等材质。
飞行组件232包括充气式头型滑翔翼伞、刚性滑翔翼、或各种类风筝结构,在此不做具体的限定。飞行组件232的尺寸、材质可以根据实际的环境状态与实际需要调整。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过牵引索231的设置,将飞行组件232受到气流驱动的驱动力转化为转动件220的旋转力,从而使得发电机210发电,也能够利于对飞行组件232进行控制,可操作性强。
在一些实施例中,飞行组件232包括形态调节器2321、飞行件2322。形态调节器2321与牵引索231连接。飞行件2322与形态调节器2321远离牵引索231的一端连接,形态调节器2321被配置为控制飞行件2322飞行形态。
飞行形态指的是飞行件的形状,如飞行件处于完全展开的状态、飞行件处于收回状态、飞行件某一部位的弧度变化等。
形态调节器2321可以与位于海面或地面的监测器信息交互,使得形态调节器2321调整飞行组件232的飞行形态。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过形态调节器2321的设置,能够实现对飞行件2322形态的调节,使得飞行件2322在远离转动件220时,尽可能对牵引索231的牵引力最大,以使得转动件220的旋转力更大,可以使得发电机210储存更多的电能,也能在风力状况比较恶劣的时候,调整飞行件2322的形态,避免飞行件2322受到过大的升力,从而对飞行件2322造成破坏。
在一些实施例中,形态调节器2321包括控制电机A1、多个调节索A2。控制电机A1与牵引索231连接。多个调节索A2,每个调节索A2的一端与飞行件2322连接且另一端与控制电机A1连接,控制电机A1能够调节调节索A2的长度,使得飞行件2322的飞行形态切换。
示例性地,控制电机A1包括多个旋转电机,能够将不同的调节索A2的长度调整。
调节索A2的数量可以为两个、三个,甚至多个。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过控制电机A1、调节索A2的设置,能够实现控制电机A1通过调节调节索A2的长度改变飞行件2322的形状与形态,设计简单,安装方便。
在一些实施例中,浮体组件100包括浮体本体110,浮体本体110围合形成腔室120,发电组件位于腔室120,浮体本体110具有穿出孔,牵引索231从穿出孔穿出。
浮体本体110的形状包括但不限于具有腔室120的柱形、方形等。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过浮体本体110的设置,对发电组件200能够进行承载,还能够保护发电组件200受到环境的侵蚀,延长发电组件200的寿命。
在一些实施例中,海上发电系统还包括锚索组件300,锚索组件300包括锚体310、锚索320,锚索320与浮体组件100连接,锚索320远离浮体组件100的一端与锚体310连接,锚体310能够伸入海洋海底以固定浮体组件100。
锚体310包括金属材质。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过锚体310、锚索320的设置,能够实现对海上发电系统的运输,也能够增加整个系统的稳定性,通过调节锚索320的长度,可以改变整个海上发电系统的位置。
在一些实施例中,发电机210包括发电单元,发电单元包括转动配合的转子211以及定子212,转动件220的数量为多个,发电单元的数量、柔性牵引捕风组件230的数量与转动件220的数量相同,每个发电单元通过一个转动件220与一个柔性牵引捕风组件230连接。
发电单元的数量、柔性牵引捕风组件230的数量与转动件220的数量可以为两个、三个,甚至多个。
可选地,发电机210的不同的发电单元处于不同的状态,示例性地,发电单元的数量为两个,其中一个发电单元处于发电状态,另一个发电单元处于复位状态,如此往复。
本申请实施例提供的海上发电系统,通过多个发电单元的设置,可以设置不同的发电单元同时处于不同的状态,能够提高海上发电系统的稳定性,实现不间断发电的效果。
本申请实施例还一种海上发电系统控制方法,可以用于控制上述各实施例提供的海上发电系统。
海上发电系统包括发电组件200、蓄能组件,发电组件200包括发电机210、转动件220、柔性牵引捕风组件230,发电机210包括转动配合的转子211以及定子212,转动件220与转子211连接,柔性牵引捕风组件230的一端与转动件220连接,蓄能组件与发电机210连接,蓄能组件能够储存发电机210的电能,海上发电系统能够在发电状态以及复位状态切换,控制方法包括:
S110,获取海上发电系统所在海洋的风况信息;
S120,当风况信息达到第一预设范围时,释放柔性牵引捕风组件230,使得至少部分柔性牵引捕风组件230在气流的驱动下向远离转动件220的方向运动,以驱动转动件220第一方向旋转并带动转子211相对定子212运动,以将风能转换为电能,蓄能组件接收并存储至少部分电能,海上发电系统处于发电状态;
S130,当柔性牵引捕风组件230的至少部分与转动件220的距离到达第一预设距离时,控制蓄能组件向发电组件200供电,发电组件200驱动转动件220沿第二方向相对第一方向反向旋转,以缠绕并拉动柔性牵引捕风组件230向靠近转动件220的方向运动,直至柔性牵引捕风组件230的至少部分与转动件220的距离到达第二预设距离,第一预设距离大于第二预设距离,海上发电系统处于复位状态。
在步骤S110中,海洋的风况信息包括风速、风向等信息。
示例性地,第一预设范围包括风速在15m/s至200m/s之间,风向在
柔性牵引捕风组件230包括与转动件220卷绕连接的牵引索231以及飞行组件232,第一预设距离指的是飞行组件232与转动件220的距离,第一预设距离包括牵引索231的长度,当然也可以小于牵引索231的长度。第二预设距离指的是飞行组件232与转动件220的距离,第二预设距离包括0m,也可以大于0m。
本申请实施例提供的海上发电系统控制方法,通过对柔性牵引捕风组件230、发电组件200、蓄能组件的控制,实现了海洋风力发电,控制方法简单,控制成本低,还能够减轻整个海上发电系统的重量负荷,实现风能的更广范围的利用。
在一些实施例中,柔性牵引捕风组件230包括与转动件220卷绕连接的牵引索231以及飞行组件232,飞行组件232包括形态调节器2321、飞行件2322,形态调节器2321与牵引索231连接,飞行件2322与形态调节器2321远离牵引索231的一端连接,形态调节器2321被配置为控制飞行件2322飞行形态切换,当风况信息达到第一预设范围时,释放柔性牵引捕风组件230,使得柔性牵引捕风组件230在气流的驱动下向远离转动件220的方向运动,以驱动转动件220第一方向旋转并带动转子211相对定子212运动,以将风能转换为电能,蓄能组件接收并存储至少部分电能,海上发电系统处于发电状态,包括:根据风况信息,形态调节器2321控制飞行件2322切换为第一形态,在第一形态,飞行件2322受到的升力大于飞行件2322自身的重力。
处于第一形态的飞行件2322的的升力大于飞行件2322自身的重力条件下,可以实现飞行件2322沿竖直方向的抬升。
本申请实施例提供的海上发电系统控制方法,通过对飞行件2322形态的调控,可以使得飞行件2322的形态进行变化,使得发电组件200储存更多的电量。
在一些实施例中,控制蓄能组件驱动转动件220沿第二方向相对第一方向反向旋转,以缠绕并拉动柔性牵引捕风组件230向靠近转动件220的方向运动,直至柔性牵引捕风组件230与转动件220的距离到达第二预设距离,海上发电系统处于复位状态之前,控制方法包括:形态调节器2321控制飞行件2322切换第二形态,使得处于第一形态的飞行件2322带动发电组件200储存的电能大于蓄能组件向发电组件200供电以拉动处于第二形态的飞行件2322运动消耗的电能。
形态调节器2321控制飞行件2322切换飞行形态,飞行形态包括但不限于将飞行件2322的飞行方向与气流方向平行等。
本申请实施例提供的海上发电系统控制方法,通过在控制蓄能组件驱动转动件220转动前将飞行件2322的形态进行切换,使得飞行件2322在此种形态下,蓄能组件为牵拉飞行件2322而消耗的电能小于处于第一形态的飞行件2322驱动转动件220转动而储存的电能,实现对飞行件2322的更好控制,提高发电效率。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种海上发电系统,其特征在于,包括:
浮体组件,被配置为漂浮于海上;
发电组件,包括发电机、转动件、柔性牵引捕风组件,所述发电机安装于所述浮体组件,所述发电机包括转动配合的转子以及定子,所述转动件与所述转子连接,所述柔性牵引捕风组件的一端与所述转动件连接;
蓄能组件,与所述发电机连接,所述蓄能组件能够储存所述发电机转换的电能;
其中,所述海上发电系统能够在发电状态以及复位状态切换;
在所述发电状态,所述柔性牵引捕风组件被配置为在气流的驱动下至少部分向远离所述转动件的方向运动,以驱动所述转动件沿第一方向旋转并带动所述转子相对所述定子运动,以将风能转换为电能,所述蓄能组件接收并存储至少部分所述电能;
在所述复位状态,所述蓄能组件被配置为向所述发电组件供电,所述发电组件驱动所述转动件沿第二方向相对所述第一方向反向旋转,以缠绕并拉动所述至少部分柔性牵引捕风组件向靠近所述转动件的方向运动。
2.根据权利要求1所述的海上发电系统,其特征在于,所述柔性牵引捕风组件包括:
牵引索,与所述转动件卷绕连接;
飞行组件,与所述牵引索远离所述转动件的一端连接;
在所述发电状态,所述飞行组件被配置为在气流的驱动下向远离所述转动件的方向运动,以使得所述牵引索解绕于所述转动件并驱动所述转动件沿所述第一方向旋转并带动所述转子相对所述定子运动;
在所述复位状态,所述蓄能组件被配置为向所述发电组件供电,所述发电组件驱动所述转动件沿第二方向相对所述第一方向反向旋转,以使得所述牵引索缠绕于所述转动件并拉动所述飞行组件向靠近所述转动件的方向运动。
3.根据权利要求2所述的海上发电系统,其特征在于,所述飞行组件包括:
形态调节器,与所述牵引索连接;
飞行件,与所述形态调节器远离所述牵引索的一端连接,所述形态调节器被配置为控制所述飞行件飞行形态。
4.根据权利要求3所述的海上发电系统,其特征在于,所述形态调节器包括:
控制电机,与所述牵引索连接;
多个调节索,每个所述调节索的一端与所述飞行件连接且另一端与所述控制电机连接,所述控制电机能够卷绕或者释放所述调节索,以使所述飞行件的飞行形态切换。
5.根据权利要求2所述的海上发电系统,其特征在于,所述浮体组件包括浮体本体,所述浮体本体围合形成腔室,所述发电组件位于所述腔室,所述浮体本体具有穿出孔,所述牵引索从所述穿出孔穿出。
6.根据权利要求1所述的海上发电系统,其特征在于,所述海上发电系统还包括锚索组件,所述锚索组件包括锚体、锚索,所述锚索与浮体组件连接,所述锚索远离所述浮体组件的一端与所述锚体连接,所述锚体能够伸入海洋海底以固定所述浮体组件。
7.根据权利要求1所述的海上发电系统,其特征在于,所述发电机包括发电单元,所述发电单元包括转动配合的所述转子以及所述定子,
所述转动件的数量为多个,所述发电单元的数量、所述柔性牵引捕风组件的数量与所述转动件的数量相同,每个所述发电单元通过一个转动件与一个所述柔性牵引捕风组件连接。
8.一种海上发电系统控制方法,海上发电系统包括发电组件、蓄能组件,所述发电组件包括发电机、转动件、柔性牵引捕风组件,所述发电机包括转动配合的转子以及定子,所述转动件与所述转子连接,所述柔性牵引捕风组件的一端与所述转动件连接,所述蓄能组件与所述发电机连接,所述蓄能组件能够储存所述发电机转换电能,所述海上发电系统能够在发电状态以及复位状态切换,其特征在于,
所述控制方法包括:
获取所述海上发电系统所在海洋的风况信息;
当所述风况信息达到第一预设范围时,释放所述柔性牵引捕风组件,使得至少部分所述柔性牵引捕风组件在气流的驱动下向远离所述转动件的方向运动,以驱动所述转动件第一方向旋转并带动所述转子相对所述定子运动,以将风能转换为电能,所述蓄能组件接收并存储至少部分所述电能,所述海上发电系统处于所述发电状态;
当所述柔性牵引捕风组件的至少部分与转动件的距离到达第一预设距离时,控制蓄能组件向所述发电组件供电,所述发电组件驱动所述转动件沿第二方向相对所述第一方向反向旋转,以缠绕并拉动所述柔性牵引捕风组件向靠近所述转动件的方向运动,直至所述柔性牵引捕风组件的至少部分与所述转动件的距离到达第二预设距离,所述第一预设距离大于所述第二预设距离,所述海上发电系统处于所述复位状态。
9.根据权利要求8所述的海上发电系统控制方法,其特征在于,所述柔性牵引捕风组件包括与所述转动件卷绕连接的牵引索以及飞行组件,飞行组件包括形态调节器、飞行件,形态调节器与所述牵引索连接,所述飞行件与所述形态调节器远离所述牵引索的一端连接,所述形态调节器被配置为控制所述飞行件飞行形态切换,
当所述风况信息达到第一预设范围时,释放所述柔性牵引捕风组件,使得至少部分所述柔性牵引捕风组件在气流的驱动下向远离所述转动件的方向运动,以驱动所述转动件第一方向旋转并带动所述转子相对所述定子运动,以将风能转换为电能,所述蓄能组件接收并存储至少部分所述电能,所述海上发电系统处于所述发电状态,包括:
根据所述风况信息,所述形态调节器控制所述飞行件切换为第一形态,在所述第一形态,所述飞行件受到的升力大于所述飞行件自身的重力。
10.根据权利要求9所述的海上发电系统控制方法,其特征在于,
所述控制蓄能组件驱动所述转动件沿第二方向相对所述第一方向反向旋转,以缠绕并拉动所述柔性牵引捕风组件向靠近所述转动件的方向运动,直至所述柔性牵引捕风组件与所述转动件的距离到达第二预设距离,所述海上发电系统处于所述复位状态之前,所述控制方法包括:
所述形态调节器控制所述飞行件切换为第二形态,使得处于所述第一形态的所述飞行件带动所述发电组件储存的电能大于所述蓄能组件向所述发电组件供电以拉动处于所述第二形态的所述飞行件运动消耗的电能。
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CN202311395064.1A CN117469095A (zh) | 2023-10-25 | 2023-10-25 | 海上发电系统以及海上发电系统控制方法 |
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CN202311395064.1A CN117469095A (zh) | 2023-10-25 | 2023-10-25 | 海上发电系统以及海上发电系统控制方法 |
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- 2023-10-25 CN CN202311395064.1A patent/CN117469095A/zh active Pending
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