RU2794371C1 - Mobile wind power plant - Google Patents
Mobile wind power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794371C1 RU2794371C1 RU2022119337A RU2022119337A RU2794371C1 RU 2794371 C1 RU2794371 C1 RU 2794371C1 RU 2022119337 A RU2022119337 A RU 2022119337A RU 2022119337 A RU2022119337 A RU 2022119337A RU 2794371 C1 RU2794371 C1 RU 2794371C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- power plant
- cargo compartment
- support bearing
- wind power
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Известны мобильные электростанции с приводом от дизель-генератора. Недостатки таких устройств: сравнительно небольшая мощность и использование органического топлива.Known mobile power plants driven by a diesel generator. The disadvantages of such devices are relatively low power and the use of fossil fuels.
Цель изобретения, создание мобильной ветроэлектростанции значительной мощности использующей ветрогенераторы.The purpose of the invention is the creation of a mobile wind power plant of significant power using wind generators.
Недостатки стационарных ветрогенераторов значительной мощности- затраты на сооружение фундаментов и высотных башен для увеличения скорости ветра, зависимость от скорости ветра, которую возможно компенсировать, в определенной степени, расположением ветрогенератора на большой высоте, на аэростате.The disadvantages of stationary wind turbines of significant power are the costs of building foundations and high-rise towers to increase wind speed, dependence on wind speed, which can be compensated, to a certain extent, by placing the wind generator at high altitude, on a balloon.
Известно изобретение: Аэроэнергостат патент РФ №2703863 (прототип). К недостаткам следует отнести затраты на сооружение фундамента, использование газонаполненной оболочки и малую единичную мощность устройства.Known invention: Aeroenergostat RF patent No. 2703863 (prototype). The disadvantages include the cost of building the foundation, the use of a gas-filled shell and the low unit power of the device.
Цель изобретения, создание мобильной ветроэлектростанции значительной мощности.The purpose of the invention, the creation of a mobile wind power plant of considerable power.
Мобильность ветроэлектростанции и значительная мощность достигается тем, что для расположения многочисленных ветрогенераторов на высоте используется «Дирижабль жесткой конструкции», патент РФ №2773735 на полу грузового отсека которого и на более высоких отметках отсека расположен ряд ветрогенераторов постоянного тока, на входе воздуха в которые расположены конфузоры с регулируемыми диафрагмами для ускорения потока воздуха, поступающего на ветровые лопасти ветрогенератора. В грузовом отсеке дирижабля располагают электрические лебедки, на барабанах которых намотаны необходимые запасы трос-кабелей, опорный подшипник, состоящий из нижней части, выполненной с возможностью надежного крепления к опорной поверхности и верхней части, выполненной с возможностью вращения вокруг вертикальной оси нижней части опорного подшипника. Верхняя часть опорного подшипника соединена с верхней частью двух закрытых контактных кольцевых шинопроводов. Нижняя часть опорного подшипника соединена с нижней частью двух закрытых кольцевых шинопроводов.The mobility of the wind power plant and significant power is achieved by the fact that for the location of numerous wind turbines at a height, the "Rigid Airship" is used, RF patent No. with adjustable diaphragms to accelerate the flow of air entering the wind turbine blades. In the cargo compartment of the airship, there are electric winches, on the drums of which the necessary reserves of rope-cables are wound, a support bearing, consisting of a lower part made with the possibility of reliable fastening to the supporting surface and an upper part made with the possibility of rotation around the vertical axis of the lower part of the support bearing. The upper part of the support bearing is connected to the upper part of two closed contact ring busbars. The lower part of the supporting bearing is connected to the lower part of two closed ring busbars.
Как известно, мощность для горизонтально-осевых ВЭУ определяет формула:As you know, the power for horizontal-axial wind turbines is determined by the formula:
, ,
где Рвэу - мощность, V - скорость ветра, S - ометаемая площадь, ρ - плотность воздуха, ср. лежит в диапазоне 0.45…0.52 для серийных современных ВЭУ по заявлению фирм производителей.where Р VEU - power, V - wind speed, S - swept area, ρ - air density, с р . lies in the range of 0.45 ... 0.52 for serial modern wind turbines according to the manufacturer's statement.
Использование конфузоров определяет существенное увеличение скорости воздуха поступающего в ветрогенератор, а значит и существенное увеличение мощности. Диафрагма конфузора используется для регулирования скорости воздуха поступающего на лопасти ветрогенератора и в системе автоматического регулирования для синхронизации напряжения электрогенераторов.The use of confusers determines a significant increase in the speed of air entering the wind generator, and hence a significant increase in power. The confuser diaphragm is used to regulate the speed of air entering the wind turbine blades and in the automatic control system to synchronize the voltage of electric generators.
Каждый генератор постоянного тока соединен с концами двухжильного трос-кабеля, намотанного на барабан лебедки. Трос-кабель выполнен с наличием запаса кабеля между местами его крепления к тросу, что позволяет при натяжении троса не передавать усилия натяжения троса на кабель.Each DC generator is connected to the ends of a two-wire rope-cable wound on a winch drum. The cable-cable is made with a cable reserve between the places of its attachment to the cable, which allows, when the cable is tensioned, not to transfer the tension force of the cable to the cable.
В полу грузового отсека (Фиг. 1) по центру расположено круговое отверстие-люк. По окружности люка расположены тросовые лебедки с расположением на барабанах лебедок определенного количества двухжильных трос-кабелей, подключенных к генераторам постоянного тока. Вторые концы трос-кабелей соединены с верхней кольцевой частью опорного подшипника выполненного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси нижней части опорного подшипника. К верхней части опорного подшипника подсоединены верхние части двух кольцевых закрытых шинопроводов, содержащих контактные электрические щетки для подключения к ним электрических контактов трос-кабелей. Нижняя часть опорного подшипника содержит нижнюю часть изолированных контактных колец. Контактные кольца и щетки закрыты от атмосферных осадков. Нижняя часть контактных колец подсоединена изолированными шинами со сборными шинами РУ постоянного тока. От РУ постоянного тока питаются аккумуляторные батареи резервного электропитания. Сборные шины РУ постоянного тока соединены через разъединители с инверторами, преобразующими постоянное напряжение в переменное напряжение промышленной частоты, поступающее на сборные шины РУ переменного тока. От сборных шин РУ переменного тока питаются потребители.In the floor of the cargo compartment (Fig. 1) in the center is a circular hole-hatch. Rope winches are located along the circumference of the hatch with a certain number of two-wire rope cables connected to DC generators on the winch drums. The second ends of the rope-cables are connected to the upper annular part of the support bearing, which is rotatable around the vertical axis of the lower part of the support bearing. To the upper part of the support bearing, the upper parts of two annular closed busbars are connected, containing contact electric brushes for connecting the electrical contacts of the cable-cables to them. The lower part of the thrust bearing contains the lower part of the insulated slip rings. Contact rings and brushes are protected from atmospheric precipitation. The lower part of the slip rings is connected by insulated busbars to the busbars of the DC switchgear. The batteries of the backup power supply are fed from the DC switchgear. The busbars of the DC switchgear are connected via disconnectors to inverters that convert the DC voltage into an alternating voltage of industrial frequency supplied to the busbars of the AC switchgear. The consumers are fed from the busbars of the alternating current switchgear.
В грузовом отсеке дирижабля расположены аккумуляторные батареи, РУ постоянного и РУ переменного тока, инверторы, изолированные шины постоянного тока, предназначенные для установки на площадке опорной поверхности вблизи расположения нижнего кольца опорного подшипника.In the cargo compartment of the airship there are accumulator batteries, DC and AC reactors, inverters, insulated DC buses designed for installation on the support surface area near the location of the lower support bearing ring.
Краткое описание фигур. Фиг. 1. 1-10. Электрогенераторы с расположенными на них конфузорами, содержащими управляемые диафрагмы. 11. - Грузовой отсек дирижабля (вид сверху). 12. - один из электрогенераторов. 13. - двухжильные изолированные трос-кабели. 14. - электрические лебедки с намотанными на барабаны трос-кабелями. 15. Круговое отверстие в полу грузового отсека для пропуска через него трос-кабелей с барабанов электрических лебедок. 16. Трос-кабели (показаны при нахождении дирижабля на высоте). 17. - Верхняя часть опорного подшипника с закрепленными на нем трос-кабелями (вид сверху). 18. - Верхняя часть кольцевого шинопровода(+) (вид сверху). 19. - Верхняя часть кольцевого шинопровода(-) (вид сверху). Фиг. 2. 11. - грузовой отсек дирижабля (вид сбоку). 14. - электрические лебедки. 16. - трос-кабели. 17. - Верхняя часть опорного подшипника. 18. - Верхняя часть кольцевого шинопровода(+) вид сбоку. 19-Верхняя часть кольцевого шинопровода(-) вид сбоку. 20. - Нижняя часть опорного подшипника вид сбоку. 21. - Кронштен-водило трос-кабеля. 22. - Изолированные вводные кронштейны проводов с электрическими контактными щетками. 23. - Нижняя часть кольцевого шинопровода(+) вид сбоку. 24. - Нижняя часть кольцевого шинопровода(-) вид сбоку. 25. - Опорное крепление кольцевых шинопроводов к нижней части опорного подшипника. 26. - Изолированные шинопроводы подключения кольцевых шинопроводов к РУ постоянного тока. 27 - Один из электрогенераторов постоянного тока. 28.-Конфузор. 29. - Диафргма.Brief description of the figures. Fig. 1. 1-10. Electric generators with confusers located on them containing controlled diaphragms. 11. - Cargo compartment of the airship (top view). 12. - one of the electric generators. 13. - two-core insulated rope cables. 14. - electric winches with rope cables wound on drums. 15. A circular hole in the floor of the cargo compartment for passing cable-cables from the drums of electric winches through it. 16. Rope cables (shown when the airship is at a height). 17. - The upper part of the support bearing with cable-cables attached to it (top view). 18. - The upper part of the ring bus duct (+) (top view). 19. - The upper part of the ring bus duct (-) (top view). Fig. 2. 11. - the cargo compartment of the airship (side view). 14. - electric winches. 16. - rope-cables. 17. - The upper part of the thrust bearing. 18. - The upper part of the ring busbar (+) side view. 19-The upper part of the ring busbar (-) side view. 20. - The lower part of the support bearing, side view. 21. - Bracket-cable carrier. 22. - Insulated wire entry brackets with electric contact brushes. 23. - The lower part of the ring busbar (+) side view. 24. - The lower part of the ring busbar (-) side view. 25. - Support fastening of the ring busbars to the lower part of the support bearing. 26. - Insulated bus ducts for connecting ring bus ducts to DC switchgear. 27 - One of the DC electric generators. 28.-Confuser. 29. - Aperture.
Мобильная электростанция используется следующим образом. 1. Доставляется дирижаблем к месту работы, где приземляется. 2. Нижнее кольцо опорного подшипника надежно закрепляют в опорной поверхности. 3. Вблизи опорного подшипника устанавливают аккумуляторные батареи, РУ постоянного и РУ переменного тока, инверторы, изолированные шины постоянного тока, которые соединяют электрически с нижними контактными кольцами кольцевых шинопроводов (собирают электрическую схему). Дирижабль поднимают на расчетную высоту с одновременной работой электрических лебедок обеспечивающих съем с барабанов трос-кабелей необходимой длины и натяжение тросов. Натяжение тросов определяет их работу в режиме растянутого стержня, что обеспечивает поворот верхней части опорного подшипника, предотвращая их закручивание при поворотах дирижабля навстречу ветру.Mobile power station is used as follows. 1. Delivered by airship to the place of work, where it lands. 2. The lower race of the thrust bearing is securely fixed in the bearing surface. 3. Batteries, DC and AC switchgears, inverters, insulated DC buses are installed near the support bearing, which are electrically connected to the lower slip rings of the ring busbars (they assemble the electrical circuit). The airship is lifted to the estimated height with the simultaneous operation of electric winches, which ensure the removal of rope-cables of the required length from the drums and the tension of the ropes. The tension of the cables determines their operation in the tension rod mode, which ensures the rotation of the upper part of the support bearing, preventing them from twisting when the airship turns towards the wind.
Для изменения места использования мобильной ветроэлектростанции дирижабль опускают с одновременным сматыванием трос-кабелей на барабаны электрических лебедок, отсоединяют нижнюю часть опорного подшипника от опорной поверхности, демонтируют РУ и другое электрооборудование с установкой на грузовой отсек дирижабля. Перемещают дирижабль на новое место использования.To change the place of use of the mobile wind power plant, the airship is lowered with simultaneous winding of the rope-cables onto the drums of electric winches, the lower part of the support bearing is disconnected from the support surface, the switchgear and other electrical equipment are dismantled and installed on the cargo compartment of the airship. Move the airship to a new place of use.
Количество ветрогенераторов на Фиг. 1. показано условно и может быть увеличено. В конструкцию дирижабля заложена возможность дооборудования его крыльями, на которых могут быть расположены ветрогенераторы.The number of wind turbines in Fig. 1. Shown conditionally and can be enlarged. The design of the airship includes the possibility of retrofitting it with wings, on which wind turbines can be located.
Мобильная ветроэлектростанция определяет экономические преимущества по сравнению со стационарными установками и прототипом за счет использования значительного количества ветроэлектрогенераторов, возможности их подъема дирижаблем на значительную высоту, возможности быстрой доставки к месту использования.A mobile wind power plant determines economic advantages compared to stationary installations and a prototype due to the use of a significant number of wind power generators, the possibility of their lifting by an airship to a considerable height, and the possibility of quick delivery to the place of use.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2794371C1 true RU2794371C1 (en) | 2023-04-17 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4470563A (en) * | 1981-03-13 | 1984-09-11 | Engelsman Gijsbert J | Airship-windmill |
JPH04350369A (en) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | Kiichi Taga | High-altitude wind power generation |
KR20110026314A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-15 | 주식회사 청안풍력 | Wind power system mounted on aerostat |
CN202579038U (en) * | 2012-04-18 | 2012-12-05 | 金远东 | Air wind-force electricity-generating device |
CN202596989U (en) * | 2012-05-15 | 2012-12-12 | 华北电力大学 | Novel wind power generating equipment |
RU2012102762A (en) * | 2012-01-26 | 2013-08-10 | Михаил Григорьевич Карпухин | APPLICATION OF THE AIRSHIP WITH A WIND POWER PLANT AS A MULTIFUNCTIONAL TOWER |
KR20140001293U (en) * | 2012-08-24 | 2014-03-05 | 대우조선해양 주식회사 | Turbine generator of airship |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4470563A (en) * | 1981-03-13 | 1984-09-11 | Engelsman Gijsbert J | Airship-windmill |
JPH04350369A (en) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | Kiichi Taga | High-altitude wind power generation |
KR20110026314A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-15 | 주식회사 청안풍력 | Wind power system mounted on aerostat |
RU2012102762A (en) * | 2012-01-26 | 2013-08-10 | Михаил Григорьевич Карпухин | APPLICATION OF THE AIRSHIP WITH A WIND POWER PLANT AS A MULTIFUNCTIONAL TOWER |
CN202579038U (en) * | 2012-04-18 | 2012-12-05 | 金远东 | Air wind-force electricity-generating device |
CN202596989U (en) * | 2012-05-15 | 2012-12-12 | 华北电力大学 | Novel wind power generating equipment |
KR20140001293U (en) * | 2012-08-24 | 2014-03-05 | 대우조선해양 주식회사 | Turbine generator of airship |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2863053B1 (en) | Single piece electric assembly for connecting an off-shore wind turbine with an electric subsea cable and mounting method therefor | |
US10858075B2 (en) | Floating electrical connection system for offshore energy devices | |
KR101835192B1 (en) | Converter station with diode rectifier | |
US4486669A (en) | Wind generator kite system | |
KR101707464B1 (en) | A distributed electrical generation system | |
KR101640807B1 (en) | A rotary mount and a subsea rotary mount for a tidal-stream turbine comprising the same | |
CN111699316B (en) | Offshore device, connection apparatus and method for providing an offshore electrical connection | |
TWI628355B (en) | Methods and systems for electrical isolation in an offshore power generation plant | |
US20170363069A1 (en) | Systems and Methods for Offshore Power Generation Using Airborne Power Generating Craft Tethered to a Floating Structure | |
EP3891387B1 (en) | Wind turbine tower transition piece | |
KR100702336B1 (en) | Wind energy installation comprising premounted conductor rails in tower segments | |
RU2794371C1 (en) | Mobile wind power plant | |
CN107420274B (en) | Wind generating set | |
US20230143859A1 (en) | A wind power plant | |
US20170363068A1 (en) | Systems and Methods for Offshore Power Generation Using Airborne Power Generating Craft | |
RU2580994C1 (en) | Wave power system | |
KR20110051703A (en) | Levitation wind generator | |
RU2396459C1 (en) | Air power plant | |
KR102475679B1 (en) | Cables for fixing high-altitude wind turbines in place | |
WO2012144884A1 (en) | Offshore substation for a wind farm | |
EP4074964A1 (en) | Method for lifting a power cable inside of a tower of a wind turbine | |
CN217469137U (en) | Feeder terminal structure convenient for wire arrangement | |
RU2686538C1 (en) | High-altitude wind power plant (versions) | |
RU2452869C1 (en) | Megabyte wind-power unit | |
Roach | The construction of a wireless station |