一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)、雙轉(zhuǎn)子電機(jī)、渦旋復(fù)合機(jī)、儲(chǔ)氣裝置、四象限變流器，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)包括外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子，內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌于外轉(zhuǎn)子中，定子放置于外轉(zhuǎn)子外側(cè)；風(fēng)力機(jī)與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子同軸連接，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子與渦旋復(fù)合機(jī)同軸連接，渦旋復(fù)合機(jī)的另一端連接儲(chǔ)氣裝置，內(nèi)轉(zhuǎn)子與第二變流器連接；定子與第一變流器連接，第一變流器與第二變流器均連接直流母線，直流母線的兩端分別連接DC/DC變換器和DC/AC變換器；本發(fā)明利用壓縮空氣儲(chǔ)能成本低、容量大的特點(diǎn)，可以替代蓄電池，在有效改善風(fēng)力波動(dòng)對(duì)負(fù)載的影響的同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行壽命更長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。
【專利說(shuō)明】一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含有壓縮空氣儲(chǔ)能的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦 合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是重要的可再生能源發(fā)電方式之一?，F(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多采用蓄電 池作為儲(chǔ)能設(shè)備，解決風(fēng)能波動(dòng)和間歇帶來(lái)的功率不穩(wěn)定和能量供需不平衡問(wèn)題，但是蓄 電池成本高，壽命短，監(jiān)控困難，且生產(chǎn)和廢棄對(duì)環(huán)境有極大的污染。壓縮空氣儲(chǔ)能成本低， 壽命長(zhǎng)優(yōu)點(diǎn)，適合風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能。已有直接利用風(fēng)力壓縮和風(fēng)力發(fā)電帶動(dòng)空壓 機(jī)壓縮兩種方法，但儲(chǔ)存的空氣能缺少有效應(yīng)用手段。
[0003] 發(fā)明專利201110411111. 8機(jī)械耦合式壓縮空氣儲(chǔ)能微型混合風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，提 出采用行星齒輪作為能量傳遞環(huán)節(jié)，風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)及復(fù)合式渦旋機(jī)分別耦合在 行星齒輪的行星架、齒圈和太陽(yáng)輪上，但是行星齒輪機(jī)構(gòu)作為純機(jī)械裝置，不可避免的存在 傳動(dòng)損耗，齒輪振動(dòng)，噪聲，潤(rùn)滑問(wèn)題，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身效率和可靠性低。加之帶有離合器， 制動(dòng)器等，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，還伴有機(jī)械沖擊，影響系統(tǒng)平滑工作和使用壽命。系統(tǒng)的 傳動(dòng)比也因此固定，在壓縮或膨脹過(guò)程中無(wú)法保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最大功率點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電 系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用渦旋式復(fù)合機(jī)作為氣動(dòng)部件，通過(guò)控制氣路閥門(mén)和調(diào)節(jié)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)轉(zhuǎn)速， 實(shí)現(xiàn)跟蹤風(fēng)機(jī)最大功率，能夠?qū)L(fēng)能以任意比例分配到發(fā)電環(huán)節(jié)或者儲(chǔ)存環(huán)節(jié)，而且整個(gè) 儲(chǔ)存和釋放能量的過(guò)程完全無(wú)污染。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)、雙轉(zhuǎn)子電機(jī)、渦 旋復(fù)合機(jī)、儲(chǔ)氣裝置、四象限變流器和相對(duì)應(yīng)的控制和執(zhí)行裝置，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)包括外轉(zhuǎn)子、 內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌于外轉(zhuǎn)子中，所述定子放置于外轉(zhuǎn)子外側(cè)；所述風(fēng)力機(jī)與雙 轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子同軸連接，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子與渦旋復(fù)合機(jī)同軸連接，渦旋復(fù)合機(jī)的 另一端連接儲(chǔ)氣裝置，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子與第二變流器連接；所述定子與第一變流器連接，第一變 流器與第二變流器均連接直流母線，所述直流母線的兩端分別連接DC/DC變換器和DC/AC 變換器。
[0007] 所述雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子和風(fēng)力機(jī)輸出軸通過(guò)第一聯(lián)軸器相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子和渦旋復(fù) 合機(jī)輸入軸通過(guò)第二聯(lián)軸器連接。
[0008] 所述渦旋復(fù)合機(jī)與儲(chǔ)氣裝置之間通過(guò)氣路連接。
[0009] 所述氣路上設(shè)置有比例控制閥。
[0010] 所述氣路上還安裝有溫度傳感器、流量傳感器和壓力傳感器；
[0011] 所述溫度傳感器、流量傳感器和壓力傳感器可以測(cè)量氣路氣體的溫度、流量和壓 力特性參數(shù)，通過(guò)信號(hào)調(diào)理裝置被系統(tǒng)控制器接收，根據(jù)膨脹或壓縮氣體的特性參數(shù)狀態(tài)， 由公式Ps = ln(f^估算渦旋復(fù)合機(jī)的工作功率，為調(diào)整渦旋復(fù)合機(jī)工作狀態(tài)提供依 據(jù)。其中Ps為渦旋復(fù)合機(jī)工作功率，Pd為渦旋復(fù)合機(jī)進(jìn)口壓力，Q為渦旋復(fù)合機(jī)排氣流量， Ps為渦旋復(fù)合機(jī)排氣壓力。
[0012] 所述DC/DC變換器一端連接直流母線，另一端連接直流負(fù)載。
[0013] 所述DC/AC變換器一端連接直流母線，另一端連接交流負(fù)載。
[0014] 所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子上有三相繞組，外轉(zhuǎn)子兩側(cè)附有永磁體；外轉(zhuǎn)子和定子組成"外 電機(jī)"，外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子組成"內(nèi)電機(jī)"，內(nèi)外兩個(gè)電機(jī)都既能工作在發(fā)電狀態(tài)又能工作在電 動(dòng)狀態(tài)。
[0015] 所述第一變流器、第二交流器包括左右兩個(gè)背靠背的三相逆變器和配套的驅(qū)動(dòng)控 制設(shè)備，逆變器中間連有直流母線，直流母線上掛接直流負(fù)載和其他電儲(chǔ)能設(shè)備，或通過(guò)逆 變器接交流負(fù)載，或者掛接在電網(wǎng)上。所述控制器為dSpace和工控PC組成上位機(jī)，執(zhí)行裝 置是變流器的驅(qū)動(dòng)器，用來(lái)控制雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
[0016] 所述渦旋復(fù)合機(jī)與已公開(kāi)的中國(guó)專利申請(qǐng)201110002249,名稱為《用于壓縮空氣 儲(chǔ)能技術(shù)的渦旋式壓縮一膨脹復(fù)合機(jī)》中的復(fù)合機(jī)完全相同，該專利申請(qǐng)對(duì)渦旋式復(fù)合機(jī) 的工作原理和工作過(guò)程有較為詳細(xì)的介紹和說(shuō)明。
[0017] 本發(fā)明的工作原理是：只需要風(fēng)力發(fā)電供能的情況下，風(fēng)力機(jī)在風(fēng)能驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng) 雙機(jī)械端口電機(jī)的外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，外電機(jī)發(fā)電，內(nèi)電機(jī)不工作，發(fā)出的電能通過(guò)四象限變流器 右側(cè)逆變器整流后輸送到直流母線上，通過(guò)調(diào)節(jié)外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)的最大功 率跟蹤。當(dāng)電能量過(guò)剩需要儲(chǔ)能時(shí)，外電機(jī)仍然如上動(dòng)作發(fā)電，同時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)子在自身勵(lì)磁和轉(zhuǎn) 動(dòng)的外轉(zhuǎn)子永磁體磁場(chǎng)的共同作用子下轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)電機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)，帶動(dòng)渦旋復(fù)合機(jī)旋 轉(zhuǎn)壓縮空氣，將多余能量?jī)?chǔ)存到儲(chǔ)氣罐中。通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使渦旋復(fù)合機(jī)工作在壓 縮狀態(tài)的優(yōu)化工作區(qū)間內(nèi)，保證儲(chǔ)能效率。當(dāng)風(fēng)力不足或者用電高峰時(shí)，外電機(jī)仍然在風(fēng)力 機(jī)帶動(dòng)下發(fā)電，同時(shí)釋放儲(chǔ)存的壓縮空氣，推動(dòng)渦旋復(fù)合機(jī)膨脹做功，帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi) 電機(jī)發(fā)電補(bǔ)充負(fù)載對(duì)電能的需求。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為：
[0019] (1)本發(fā)明利用壓縮空氣儲(chǔ)能成本低、容量大的特點(diǎn)，可以替代蓄電池，在有效改 善風(fēng)力波動(dòng)對(duì)負(fù)載的影響的同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行壽命更長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低；
[0020] (2)本發(fā)明利用雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的雙機(jī)械雙電器端口優(yōu)勢(shì)，將風(fēng)力發(fā)電和壓縮空氣儲(chǔ) 能結(jié)合，通過(guò)靈活調(diào)節(jié)電機(jī)的工作狀態(tài)，自由分配儲(chǔ)能和發(fā)電的比例，使系統(tǒng)滿足運(yùn)行中的 各種工作狀況，尤其是可以始終保證風(fēng)力機(jī)的最大功率跟蹤和壓縮空氣的優(yōu)化運(yùn)行，相比 其他風(fēng)力壓縮空氣設(shè)備，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)采用磁場(chǎng)耦合，能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，而且不存在機(jī)械沖擊 和損耗，運(yùn)行平滑，系統(tǒng)的效率有顯著提高；
[0021] (3)本發(fā)明采用的渦旋復(fù)合機(jī)，其具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，能夠完成壓 縮和膨脹兩種工作狀態(tài)，尤其是釋放能量時(shí)無(wú)需燃燒，綠色環(huán)保；
[0022] (4)實(shí)用性高，本系統(tǒng)采用的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)有機(jī)結(jié)合風(fēng)力發(fā)電和壓縮空氣儲(chǔ)能，結(jié)構(gòu) 緊湊、重量輕、占地面積小，可以直接安裝在風(fēng)塔上。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)控制框圖。
[0025] 其中：1.風(fēng)力機(jī)；2.第一聯(lián)軸器；3.外轉(zhuǎn)子；4.內(nèi)轉(zhuǎn)子；5.定子；6.雙轉(zhuǎn)子電 機(jī)；7.第二聯(lián)軸器；8.渦旋復(fù)合機(jī)；9.氣路；10.比例控制閥；11.儲(chǔ)氣裝置；12.第一變流 器；13.第二變流器；14.直流負(fù)載；15.背靠背式變流器；16. DC/DC變換器；17.直流母線； 18. DC/AC變換器；19.交流負(fù)載；20.驅(qū)動(dòng)器；21.上位機(jī)。

【具體實(shí)施方式】：
[0026] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027] 如圖1所示，一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)1、 雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6、渦旋復(fù)合機(jī)8、儲(chǔ)氣裝置、四象限變流器和相對(duì)應(yīng)的控制、執(zhí)行裝置，雙轉(zhuǎn)子 電機(jī)6包括外轉(zhuǎn)子3、內(nèi)轉(zhuǎn)子4和定子5,所述內(nèi)轉(zhuǎn)子4內(nèi)嵌于外轉(zhuǎn)子3中，所述定子5放置 于外轉(zhuǎn)子3外側(cè)；所述風(fēng)力機(jī)1與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6的外轉(zhuǎn)子3同軸連接，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6的內(nèi)轉(zhuǎn) 子4與渦旋復(fù)合機(jī)8同軸連接，渦旋復(fù)合機(jī)8的另一端連接儲(chǔ)氣裝置11，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子4與第 二變流器連接；所述定子5與第一變流器連接，第一變流器與第二變流器均連接直流母線， 所述直流母線的兩端分別連接DC/DC變換器16和DC/AC變換器18。
[0028] 雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6的外轉(zhuǎn)子3和風(fēng)力機(jī)1輸出軸通過(guò)第一聯(lián)軸器2相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子4和 渦旋復(fù)合機(jī)8輸入軸通過(guò)第二聯(lián)軸器7連接。
[0029] 渦旋復(fù)合機(jī)8與儲(chǔ)氣裝置11之間通過(guò)氣路9連接。
[0030] 氣路9上設(shè)置有比例控制閥10。
[0031] 氣路9上還安裝有溫度傳感器、流量傳感器和壓力傳感器。
[0032] DC/DC變換器16 -端連接直流母線17,另一端連接直流負(fù)載14。
[0033] DC/AC變換器18 -端連接直流母線17,另一端連接交流負(fù)載19。
[0034] 內(nèi)轉(zhuǎn)子4和定子5上有三相繞組，外轉(zhuǎn)子3兩側(cè)附有永磁體；外轉(zhuǎn)子3和定子5組 成"外電機(jī)"，外轉(zhuǎn)子3和內(nèi)轉(zhuǎn)子4組成"內(nèi)電機(jī)"，內(nèi)外兩個(gè)電機(jī)都既能工作在發(fā)電狀態(tài)又 能工作在電動(dòng)狀態(tài)。
[0035] 第一變流器12、第二交流器13包括左右兩個(gè)背靠背的三相逆變器和配套的驅(qū)動(dòng) 控制設(shè)備，逆變器中間連有直流母線，直流母線上掛接直流負(fù)載和其他電儲(chǔ)能設(shè)備，或通過(guò) 逆變器接交流負(fù)載，或者掛接在電網(wǎng)上。
[0036] 實(shí)施例一：
[0037] -種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)稱合式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)1、雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6、潤(rùn)旋復(fù)合機(jī) 8、儲(chǔ)氣罐11、第一變流器12。
[0038] 其中雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6由外轉(zhuǎn)子3、內(nèi)轉(zhuǎn)子4、定子5組成。風(fēng)力機(jī)1通過(guò)第一聯(lián)軸器 2與外轉(zhuǎn)子3相連。內(nèi)轉(zhuǎn)子4通過(guò)第二聯(lián)軸器7與渦旋復(fù)合機(jī)8相連。渦旋復(fù)合機(jī)8通過(guò) 氣路9與儲(chǔ)氣罐相連。氣路9上裝有比例控制閥10
[0039] 所述雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6的外轉(zhuǎn)子3的內(nèi)側(cè)和外側(cè)都繞有三相繞組或者布有永磁體，定 子5和內(nèi)轉(zhuǎn)子3分別第一變流器12、第二變流器13相連。第一變流器12和第二變流器13 通過(guò)直流母線17相連，組成背靠背式變流器15。直流母線17上接有DC/DC變換器16和 DC/AC變換器17, DC/DC變換器16接有直流負(fù)載14, DC/AC變換器17接有交流負(fù)載19與 交直流負(fù)載。
[0040] 系統(tǒng)的工作過(guò)程是：風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)力機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)力機(jī)1帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動(dòng)，上位機(jī) 21接收傳感器采集的數(shù)據(jù)，計(jì)算得到當(dāng)前風(fēng)速下的外轉(zhuǎn)子3的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，發(fā)出控制信號(hào)，通 過(guò)控制第一變流器12,使外電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)。發(fā)出的電能通過(guò)直流母線17,經(jīng)過(guò)DC/ DC變換器16和DC/AC變換器17變換后，供給直流負(fù)載14和交流負(fù)載19。通過(guò)控制第一 變流器12調(diào)節(jié)外轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同，可以使風(fēng)機(jī)始終工作在最大功率點(diǎn)。
[0041] 當(dāng)風(fēng)機(jī)功率大于負(fù)載功率，且剩余的風(fēng)能超過(guò)了渦旋機(jī)復(fù)合機(jī)8的工作閾值，可 以通過(guò)壓縮空氣將多余風(fēng)能儲(chǔ)存起來(lái)。此時(shí)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6的外電機(jī)仍然發(fā)電提供負(fù)載所需 要的電功率。上位機(jī)21通過(guò)計(jì)算，給定內(nèi)轉(zhuǎn)子4的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，通過(guò)控制第二變流器13,使內(nèi) 電機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)，內(nèi)轉(zhuǎn)子4跟蹤目標(biāo)轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)渦旋復(fù)合機(jī)8壓縮空氣，多余的風(fēng)能變 成高壓空氣的內(nèi)能，經(jīng)過(guò)氣路9儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣罐11中。
[0042] 當(dāng)負(fù)載功率高于風(fēng)機(jī)功率時(shí)，風(fēng)能不能夠滿足負(fù)載需求，上位機(jī)21可以通過(guò)控制 比例流量閥10的開(kāi)度，將儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐11中一定量的高壓氣體釋放，經(jīng)過(guò)氣路9推動(dòng)渦旋 復(fù)合機(jī)8反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子4反轉(zhuǎn)，可使雙轉(zhuǎn)子電機(jī)6的內(nèi)電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，將儲(chǔ) 存的壓縮空氣內(nèi)能釋放，補(bǔ)足負(fù)載的需求。
[0043] 上述部件自動(dòng)控制的功能是由上位機(jī)21根據(jù)圖2的所示程序流程計(jì)算后，改變驅(qū) 動(dòng)器20的控制信號(hào)，從而控制變流器和變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0044] 上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是：包括風(fēng)力機(jī)、雙轉(zhuǎn) 子電機(jī)、渦旋復(fù)合機(jī)、儲(chǔ)氣裝置、四象限變流器和相對(duì)應(yīng)的控制和執(zhí)行裝置，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)包 括外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌于外轉(zhuǎn)子中，所述定子放置于外轉(zhuǎn)子外側(cè)；所述 風(fēng)力機(jī)與雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子同軸連接，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子與渦旋復(fù)合機(jī)同軸連接，渦 旋復(fù)合機(jī)的另一端連接儲(chǔ)氣裝置，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子與第二變流器連接；所述定子與第一變流器 連接，第一變流器與第二變流器均連接直流母線，所述直流母線的兩端分別連接DC/DC變 換器和DC/AC變換器。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的外轉(zhuǎn)子和風(fēng)力機(jī)輸出軸通過(guò)第一聯(lián)軸器相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子和渦旋復(fù)合機(jī) 輸入軸通過(guò)第二聯(lián)軸器連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述渦旋復(fù)合機(jī)與儲(chǔ)氣裝置之間通過(guò)氣路連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述氣路上設(shè)置有比例控制閥。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述氣路上還安裝有溫度傳感器、流量傳感器和壓力傳感器； 所述溫度傳感器、流量傳感器和壓力傳感器可以測(cè)量氣路氣體的溫度、流量和壓力特 性參數(shù)，通過(guò)信號(hào)調(diào)理裝置被系統(tǒng)控制器接收，根據(jù)膨脹或壓縮氣體的特性參數(shù)狀態(tài)，由公 式Ps = 估算渦旋復(fù)合機(jī)的工作功率，為調(diào)整渦旋復(fù)合機(jī)工作狀態(tài)提供依據(jù)。 其中Ps為渦旋復(fù)合機(jī)工作功率，Pd為渦旋復(fù)合機(jī)進(jìn)口壓力，Q為渦旋復(fù)合機(jī)排氣流量，Ps為 渦旋復(fù)合機(jī)排氣壓力。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述DC/DC變換器一端連接直流母線，另一端連接直流負(fù)載。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述DC/AC變換器一端連接直流母線，另一端連接交流負(fù)載。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子上有三相繞組，外轉(zhuǎn)子兩側(cè)附有永磁體；外轉(zhuǎn)子和定子組成"外電 機(jī)"，外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子組成"內(nèi)電機(jī)"，內(nèi)外兩個(gè)電機(jī)都既能工作在發(fā)電狀態(tài)又能工作在電動(dòng) 狀態(tài)。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述第一變流器、第二交流器包括左右兩個(gè)背靠背的三相逆變器和配套的驅(qū)動(dòng)控制設(shè) 備，逆變器中間連有直流母線，直流母線上掛接直流負(fù)載和其他電儲(chǔ)能設(shè)備，或通過(guò)逆變器 接交流負(fù)載，或者掛接在電網(wǎng)上。
10. 如權(quán)利要求5所述的一種雙轉(zhuǎn)子電機(jī)耦合的壓縮空氣儲(chǔ)能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征 是：所述控制器為dSpace和工控PC組成上位機(jī)，執(zhí)行裝置是變流器的驅(qū)動(dòng)器，用來(lái)控制雙 轉(zhuǎn)子電機(jī)。
【文檔編號(hào)】F03D9/02GK104454375SQ201410778346
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】張承慧, 李珂, 呂偉龍, 田崇翼, 馬昕 申請(qǐng)人:山東大學(xué)