CN1752437A - 风力抽水发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明风力抽水发电系统，包括水库、水轮机、与水轮机连接的发电机，以及输电系统，在水轮机的出水端高度以下建有下水库，下水库通过水泵组与上水库构成输水通路，水泵组的各水泵连接在风力发电系统中，风力发电系统包括风机、调压装置、整流器组成的稳压直流发电机组和功率分配控制器。在有风时，风力发电系统工作，水泵将下水库中的水输送回上水库中，水循环利用；功率分配控制器根据风机发电量的多少控制水泵的接入工作数量，风能利用率高，具有可控制、不受风力分布影响的优点。

Description

风力抽水发电系统
技术领域
本发明涉及发电技术，是风力发电和水力发电结合的发电系统。
背景技术
风力发电由于其资源丰富、环保等优点正逐渐受到重视。但由于风力分布在时间上的不稳定性，以及风力强弱不稳，造成发电的持续性差，有时在电网负荷大时由于无风而不能发电，有时电网负荷过剩时发电，因此只能用于电网的补充，不能作为主力能源。另外，风力机组由于涉及并网，控制装置复杂，单机成本高，提高了发电成本，不利于推广。
另一方面，水电系统可按需要进行发电，稳定性和持续性好，但由于受水资源的影响，缺水时无法发电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可按需要进行控制发电的风力发电和水力发电结合的发电系统，提高风力的利用率，降低设备成本，同时在枯水期照常发电。
本发明的方案是：风力抽水发电系统，包括水库、水轮机、与水轮机连接的发电机，以及输电系统，其特征是：在水轮机的出水端高度以下建有下水库，下水库通过水泵组与上水库构成输水通路，水泵组的各水泵连接在风力发电系统中。
风力发电系统包括风机、调压装置、整流器组成的稳压直流发电机组和功率分配控制器，风机中的电机采用同步交流发电机，调压装置为电子控制的电机拖动调压变压器装置，风机、调压装置、整流器顺序连接构成单个机组，各机组的输出线并联，与功率分配控制器的输入端连接，功率分配控制器的各输出端分别与各水泵连接。
水泵采用直流电动水泵。
本发明的优点是：由于在原水力发电系统中增建了下水库，上水库的水放下发电后，储存在下水库中，在有风时，风力发电系统工作，水泵将下水库中的水输送回上水库中，水循环利用，枯水期也可照常发电。另外，风机、调压装置、整流器组成稳压直流发电机组，不论风力大小，都可提供稳定电压的直流电，功率分配控制器根据风机发电量的多少控制水泵的接入工作数量，风能利用率高，风机机组间并机简单，降低了机组成本。系统的发电与否可控制，不受风力分布影响。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图是本发明原理框图。
图中标记：11--1n风机，21--2n调压装置，31--3n整流器，4功率分配控制器，51-5n水泵，6上水库，7发电机，8水轮机，9下水库。
具体实施方式
参见附图，实施例的风力抽水发电系统，包括上水库6、下水库9、水轮机8、与水轮机8连接的发电机7，以及输电系统，在水轮机的出水端高度以下建有下水库9，下水库9通过多台水泵51-5n组成的水泵组与上水库6构成输水通路。
水泵组的各水泵51-5n连接在风力发电系统中，该系统包括多台风机11-1n、与风机一一对应的调压装置21-2n和整流器31-3n组成的稳压直流发电机组和功率分配控制器4，风机11-1n中的电机采用同步交流发电机，调压装置21-2n采用电子控制的电机拖动调压变压器装置，在风力大小不同时，发电机输出电压变化大，能通过电机拖动调压变压器进行升压或降压，保持输出电压的稳定，该装置为已有技术，其原理不再叙述。
风机11-1n、调压装置21-2n、整流器31-3n顺序连接构成单个机组，可输出电压稳定的直流电，各机组的输出线并联，与功率分配控制器4的输入端连接，功率分配控制器4是根据发电量多少自动控制负载接入数量的装置，该装置为已有技术，其原理不再叙述。
功率分配控制器4的各输出端分别与各水泵连接。
水泵采用直流电动水泵。
有风时，风机11-1n发电，风力大时输出电压高，风力小时输出电压低，通过调压装置21-2n后，输出稳定的交流电，再由整流器31-3n整流为直流电，各机组的输出线并联，实现并机。
风力大小不同时，虽然输出电压稳定，但电流大小不同，即输出功率不同，功率分配控制器4根据输出功率进行分配，接通不同数量的水泵。
水泵51-5n将水从下水库9抽回到上水库，在需要发电时，利用水轮机8和发电机7发电。
本系统中上下水库的水循环利用，枯水期也可照常发电，还具有风能利用率高，系统的发电与否可控制，不受风力分布影响的优点。

Claims (3)

1.风力抽水发电系统，包括水库(6)、水轮机(8)、与水轮机连接的发电机(7)，以及输电系统，其特征是：在水轮机(8)的出水端高度以下建有下水库(9)，下水库(9)通过水泵组与上水库(6)构成输水通路，水泵组的各水泵(51-5n)连接在风力发电系统中。
2.如权利要求1所述的风力抽水发电系统，其特征是：所述的风力发电系统包括风机(11-1n)、调压装置(21-2n)、整流器(31-3n)组成的稳压直流发电机组和功率分配控制器(4)，风机(11-1n)中的电机采用同步交流发电机，调压装置(21-2n)为电子控制的电机拖动调压变压器装置，风机(11-1n)、调压装置(21-2n)、整流器(31-3n)顺序连接构成单个机组，各机组的输出线并联，与功率分配控制器(4)的输入端连接，功率分配控制器(4)的各输出端分别与各水泵(51-5n)连接。
3.如权利要求2所述的风力抽水发电系统，其特征是：水泵(51-5n)采用直流电动水泵。
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