一種利用壓縮空氣儲能的風力發電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于風力發電技術領域，具體涉及一種利用壓縮空氣儲能的風力發電
目.0
【背景技術】
[0002]目前我國大型風力發電的核心技術是引進外國的技術，其技術路徑是按外國的技術路徑執行的，沒有自主知識產權，其缺點如下:
[0003]1、由于沒有自主知識產權，所以我國目前大型風力發電機的核心技術路徑必須依賴外國的技術路徑執行，由此付出高昂的代價，導致制造成本高，價格昂貴，運行維護成本高昂的問題，增加了風電產業的投資和運營成本，這正是風電與其它傳統發電方式相比，沒有市場競爭力的重要原因之一。
[0004]2、風電的消納是目前我國風電發展的瓶頸，眾所周知，風能特征是:隨機性和間歇性的能源。而目前我國引進外國核心技術制造的風力發電機，其出力是依據國外風場和電網特性設計的，上述發電機的出力的基本特征是:跟隨風能的變化而變化，風力發電機的出力不可控，故障穿越和無功調節能力弱。而我國電網運行特征對風力發電場的要求是:上網的風電能可控，故障穿越和無功調節能力強。這正是風電難以消納的重要原因之一，其缺陷主要表現在:
[0005](I)在我國大規模高集中度的開發模式下，區域風電場分布集中，風速風向特點相近，風電場之間的相關性很強，形成同時出力或不出力的極端現象。因而造成風力電機的出力出現大波動，對電力系統的供電充裕性的影響很大，造成電網電力調度的困難，增加了使用成本。
[0006](2)目前大部分的風電機組是通過電力電子接口并網，其動態響應特征與常規同步發電機有很大的差異。其故障穿越、無功調節的能力很弱，無法滿足電網的要求。盡管相關方面進行積極的研發，期望破解此難題，然而按目前的技術路徑，很難有所突破。
[0007](3)目前風電機組的現有控制策略，是以強電場為假設條件進行設計，沒有考慮我國風電場和電網的特征，而在遠距離大規模并網的情況下，風電機組與電網之間的連接相對薄弱，從而導致電力系統的安全穩定運行和故障保護措施難以應對，嚴重影響了電力系統穩定運行的安全性。
[0008]以上背景說明:目前風電對電網系統來說，是一種不友好的電源。為了保證電網的安全穩定運行和使用成本可控的需求，電網公司制定了嚴格的風電并網條件，對風電場的最大出力波動，故障穿越、無功調節能力等方面做出相應的規定。而目前風力發電場因風力發電機的問題，無法滿足條件，于是出現了大量“風機空轉”的現象，造成極大的資源浪費。
[0009]提供一種新的技術方案，來破解以上難題就成為必然。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型目的之一在于提供一種利用壓縮空氣儲能的風力發電裝置，本實用新型能夠解決風力發電機制造成本高昂，運行成本高昂的問題，風力發電機出力不可控制的問題，風力發電機組并網給電網的安全穩定運行造成事故隱患和增加運營成本的問題。
[0011]本實用新型提供的一種利用壓縮空氣儲能的風力發電裝置，包括風機葉片、輪轂、上傳動軸、剎車系統、上齒輪箱、偏航系統、機艙、塔架、豎直傳動軸、推力軸承、下齒輪箱、下傳動軸、空氣壓縮機、高壓風管、壓縮空氣儲存罐、壓縮空氣調壓閥、壓縮空氣控制閥、壓縮空氣動力機、發電機和控制系統；
[0012]所述風機葉片安裝在所述輪轂上，所述輪轂依次通過所述上傳動軸和剎車系統連接所述上齒輪箱，所述上傳動軸、剎車系統、上齒輪箱和偏航系統安裝在所述機艙的托盤上，所述塔架位于所述機艙的托盤下面，所述豎直傳動軸安裝在所述推力軸承位上，所述豎直傳動軸、推力軸承和下齒輪箱安裝在所述塔架內，所述上齒輪箱通過所述豎直傳動軸連接所述下齒輪箱，所述下齒輪箱通過所述下傳動軸連接所述空氣壓縮機，由所述風機葉片、輪轂、上傳動軸、剎車系統、上齒輪箱、偏航系統、機艙、塔架、豎直傳動軸、推力軸承、下齒輪箱和下傳動軸形成將風能傳輸至空氣壓縮機的動力傳動系統；所述空氣壓縮機通過所述高壓風管連接所述壓縮空氣儲氣罐，所述壓縮空氣儲氣罐通過所述壓縮空氣調壓閥和壓縮空氣控制閥連接所述壓縮空氣動力機，所述壓縮空氣儲氣罐、壓縮空氣調壓閥、壓縮空氣控制閥和壓縮空氣動力機之間通過所述高壓風管相連接，所述空氣壓縮機、高壓風管、壓縮空氣儲存罐、壓縮空氣調壓閥、壓縮空氣控制閥和壓縮空氣動力機組成機械能轉化系統；所述壓縮空氣動力機通過傳動軸和連軸器連接所述發電機，所述控制系統連接所述壓縮空氣調壓閥、壓縮空氣控制閥和發電機。
[0013]進一步的，所述下齒輪箱、下傳動軸、空氣壓縮機、壓縮空氣儲存罐、壓縮空氣調壓閥、壓縮空氣控制閥、壓縮空氣動力機、發電機和控制系統都安裝在地面上。
[0014]本實用新型的有益效果在于，本實用新型制造成本低，運行成本低，由于采用壓縮空氣儲能，使發電機的出力變得可控，完全滿足電網對風電場的最大出力波動，故障穿越、無功調節能力等的并網條件的要求，對電網是一種友好電源，從而實現發電企業和電網企業的共贏。
【附圖說明】
[0015]圖1所示為本實用新型利用壓縮空氣儲能的風力發電裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下文將結合具體實施例詳細描述本實用新型。應當注意的是，下述實施例中描述的技術特征或者技術特征的組合不應當被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術效果。
[0017]圖1所示為本實用新型利用壓縮空氣儲能的風力發電裝置結構示意圖。
[0018]如圖1所示，本實用新型提供的一種利用壓縮空氣儲能的風力發電裝置，包括風機葉片1、輪轂2、上傳動軸3、剎車系統4、上齒輪箱5、偏航系統6、機艙7、塔架8、豎直傳動軸9、推力軸承20、下齒輪箱10、下傳動軸11、空氣壓縮機12、高壓風管13、壓縮空氣儲存罐
14、壓縮空氣調壓閥15、壓縮空氣控制閥16、壓縮空氣動力機17、發電機18和控制系統19 ;
[0019]風機葉片I安裝在輪轂2上，輪轂2依次通過上傳動軸3和剎車系統4連接上齒輪箱5，上傳動軸3、剎車系統4、上齒輪箱5和偏航系統6安裝在機艙7的托盤上，塔架8位于機艙7的托盤下面，豎直傳動軸9安裝在推力軸承20上，豎直傳動軸9、推力軸承20和下齒輪箱10安裝在塔架8內，上齒輪箱5通過豎直傳動軸9連接下齒輪箱10，下齒輪箱10通過下傳動軸11連接空氣壓縮機12，以上各部件形成將風能傳輸至空氣壓縮機的動力傳動系統，所述動力傳動系統推動空氣壓縮機工作，產生壓縮空氣。
[0020]空氣壓縮機12通過高壓風管13連接壓縮空氣儲氣罐14，壓縮空氣儲存于壓縮空氣儲氣罐14組內備用，完成能量的儲存備用作業。壓縮空氣