[发明专利]一种下风向风力发电机组

摘要

本发明公开一种下风向风力发电机组方案。相比与传统的上风向变速变桨风力发电机组，本发明通过采用下风向捕风方式消除了上风向风机存在叶片与塔筒碰撞的隐患；通过设计双重功能桨叶调整装置降低了风机在大风情况下的机械载荷；通过可控变比齿轮箱设计方案提高了风机在低于额定风速的风能利用率；通过异步电机方案去除了变流器环节引起的电能质量谐波问题；通过采用被动偏航技术，更准去的实现了风力发电机组动态偏航对风，提高了风能利用效率。本发明的提出为相关下风向风力发电机组设计提供指导依据。

主权项

下风向风力发电机组方案，其特征是如图1所示下风向风力发电机组，主要包括以下环节：1）风力发电机组采用下风向捕风方式；2）风力发电机组桨叶调整装置具有双重调节功能，通过轴向调节可以实现叶片桨距角度调节；通过垂直于竖直平面调节，可以调节叶片与竖直平面的夹角；3）可控变比传动系统采用可控变比齿轮箱方案；4）发电机采用异步电机方案；5）风力发电机组主要包括塔基、塔筒、机舱、整流罩、轮毂、叶片、桨叶调节装置、可控变比传动系统、制动装置、塔基控制系统和机舱控制系统；6）当风速低于额定风速，桨距角度保持最小，同时叶片与竖直平面的夹角保持最小；7）当风速超过额定风速时，通过桨叶调节装置调节叶片与竖直平面的夹角，配合调节叶片桨距角度，确保叶片稳定吸收风能；8）当风速低于额定风速，通过调节可控变比传动系统实现风轮的最优转速控制同时确保异步发电机工作在额定转速附近；9）当风速高于额定风速时，风轮转速高于额定转速，通过调节可控变比传动系统实现异步发电机工作在额定转速附近；10）当风速超过切出风速时，通过调节叶片与竖直平面的夹角或者通过调节叶片桨距角度实现安全停机；11）偏航控制采取被动偏航方式，偏航系统只起到增加偏航装置阻尼以及解缆作用；12）在一定情况下，可以设计为定桨叶片即在风机运行过程中桨距角度保持不变实现本设计方案。