專利名稱：波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海上發(fā)電技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)，特別是涉及一種將海水的波浪能及海上風(fēng)力轉(zhuǎn)化為電能的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
海上風(fēng)電具有資源豐富、不占用土地、發(fā)電利用小時(shí)數(shù)高、不消耗水資源和適宜大規(guī)模開發(fā)等特點(diǎn)。近幾年來(lái)，歐美國(guó)家開始把風(fēng)電開發(fā)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到海上風(fēng)電上來(lái)。海上風(fēng)電發(fā)電技術(shù)為，利用海上風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的電能經(jīng)升壓變壓器后通過(guò)海底電纜送至岸上或海上升壓站?，F(xiàn)有的海上風(fēng)電發(fā)電多是在近海區(qū)域建設(shè)海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)，將海上風(fēng)電機(jī)組安裝于該平臺(tái)上。海上風(fēng)電作為一種依賴自然條件的發(fā)電方式，其發(fā)電效率受風(fēng)向和風(fēng)速等自然條件所影響，發(fā)電的穩(wěn)定性仍有待提高。此外，當(dāng)前風(fēng)機(jī)的·發(fā)電機(jī)設(shè)備全部是在頂部設(shè)置，形成了頭重腳輕的整體重量分布格局，對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度和抗側(cè)倒能力提出了較高要求。波浪能發(fā)電是以波浪的能量為動(dòng)力生產(chǎn)電能。其一般方法是波浪能發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)波浪能采集裝置收集波浪能，經(jīng)過(guò)能量變換后，利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能?，F(xiàn)有的波浪能發(fā)電發(fā)電機(jī)及其它相關(guān)水上設(shè)備往往安裝在岸上或島上。這樣的安裝方式無(wú)法適用于遠(yuǎn)離海岸的波浪能發(fā)電系統(tǒng)，且占用了土地。也有部分波浪能發(fā)電系統(tǒng)在海上新建平臺(tái)，將電機(jī)及其它相關(guān)水上設(shè)備往往安裝在該平臺(tái)上，并同時(shí)新建相應(yīng)的升壓設(shè)備和海底電纜。但是新建海上平臺(tái)及相應(yīng)設(shè)備所需費(fèi)用昂貴，且由于波浪能發(fā)電系統(tǒng)容量往往不大，難以選型。
發(fā)明內(nèi)容基于此，本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，該聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的波浪能與海上風(fēng)力相互補(bǔ)充，既能提高發(fā)電的穩(wěn)定性，又可以使波浪能發(fā)電與海上風(fēng)電共用海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)，減少投入，降低成本。其技術(shù)方案如下一種波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)、風(fēng)電機(jī)組、波浪能采集裝置、波浪能發(fā)電機(jī)、海底電纜；所述風(fēng)電機(jī)組與波浪能發(fā)電機(jī)均安裝于所述海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，所述波浪能采集裝置也固定于該海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，并伸入水中采集波浪能，且與波浪能發(fā)電機(jī)連接；所述風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電機(jī)均連接海底電纜。下面對(duì)進(jìn)一步技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明還包括內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置，所述內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置連接于波浪能發(fā)電機(jī)與海底電纜之間。所述波浪能發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)為滿足并網(wǎng)要求的電能后，再輸送至海底電纜。所述內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置可以是變頻器等調(diào)節(jié)裝置。所述并網(wǎng)要求包括電壓幅值、相位、頻率的要求。所述升壓變壓器為一個(gè)，所述風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置輸出的電能均通過(guò)該升壓變壓器升壓后輸送至海底電纜。所述風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置輸出的電能通過(guò)該升壓變壓器升壓后輸送至海底電纜。通過(guò)高壓輸送減少輸送的損耗。并且共用一個(gè)升壓變壓器可以節(jié)約成本，降低投入。所述升壓變壓器也可以為兩個(gè)，一個(gè)連接于風(fēng)電機(jī)組和海底電纜之間，另一個(gè)連接于內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置與海底電纜之間?？梢愿鶕?jù)風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電所發(fā)出的電能的差異，有針對(duì)性的進(jìn)行升壓處理。還包括開關(guān)柜，所述開關(guān)柜連接于升壓變壓器的低壓側(cè)，連接升壓變壓器與風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置。起到通斷、控制或保護(hù)等作用。開關(guān)柜也可以連接于升壓變壓器的高壓側(cè)，連接升壓變壓器與海底電纜。起到通斷、控制或保護(hù)等作用。下面對(duì)前述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明本實(shí)用新型所提供的波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，由于共用的海上風(fēng)電機(jī)組·平臺(tái)和電氣設(shè)備(開關(guān)柜、升壓變、海底電纜)均為風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)所必須的，所以，將波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合起來(lái)發(fā)電，共用海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)，無(wú)需增加新的投資，節(jié)省了建設(shè)成本；還能使波浪能與海上風(fēng)力相互補(bǔ)充，提高發(fā)電的穩(wěn)定性；同時(shí)還可共用升壓變壓器和共用海底電纜網(wǎng)絡(luò)送出電能，減少投入，降低建設(shè)成本；還達(dá)到了聯(lián)合開發(fā)，節(jié)約用海的效果。并且由于波浪能發(fā)電系統(tǒng)的電機(jī)及其它相關(guān)水上設(shè)備安裝在海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)基部，可以改善單純海上風(fēng)電系統(tǒng)設(shè)備頭重腳輕的整體重量分布格局，增加穩(wěn)固性。
圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I所述的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2所述的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3所述的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例I如圖I所示，一種波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)、風(fēng)電機(jī)組、波浪能采集裝置、波浪能發(fā)電機(jī)、海底電纜；所述風(fēng)電機(jī)組與波浪能發(fā)電機(jī)均安裝于所述海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，所述波浪能采集裝置也固定于該海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，并伸入水中采集波浪能，且與波浪能發(fā)電機(jī)連接；所述風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電機(jī)均連接海底電纜。還包括內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置，所述內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置連接于波浪能發(fā)電機(jī)與海底電纜之間。所述波浪能發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)為滿足并網(wǎng)要求的電能后，再輸送至海底電纜。所述并網(wǎng)要求包括電壓幅值、相位、頻率的要求。還包括有升壓變壓器，所述升壓變壓器為一個(gè)，所述風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置輸出的電能均通過(guò)該升壓變壓器升壓后輸送至海底電纜。所述風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置輸出的電能通過(guò)該升壓變壓器升壓后輸送至海底電纜。通過(guò)高壓輸送減少輸送的損耗。并且共用一個(gè)升壓變壓器可以節(jié)約成本，降低投入。本實(shí)施例的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)工作流程為波浪能采集裝置將采集到的波浪能，通過(guò)采用齒條、齒輪和棘輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械式裝置；或通過(guò)氣室、氣袋等泵氣裝置將波浪能轉(zhuǎn)換成空氣能，再由氣輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的方式，如對(duì)稱翼氣輪機(jī)；或通過(guò)某種泵液裝置將波浪能轉(zhuǎn)換為液體(油或海水)的壓能或位能，再由油壓馬達(dá)或水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的方式，如點(diǎn)頭鴨液壓式裝置；進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換后，利用波浪能發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，并經(jīng)內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)為滿足并網(wǎng)要求的電能后，輸送至升壓變壓器；同時(shí)，經(jīng)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的電能也輸送至同一升壓變壓器，經(jīng)過(guò)升壓后，利用共用的海底電纜(35kV或其它電壓等級(jí))送至岸上或海上升壓站。實(shí)施例2如圖2所示，一種波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)、風(fēng)電機(jī)組、波浪能采集裝置、波浪能發(fā)電機(jī)、海底電纜；所述風(fēng)電機(jī)組與波浪能發(fā)電機(jī)均安裝于所述海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，所述波浪能采集裝置也固定于該海上 風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，并伸入水中采集波浪能，且與波浪能發(fā)電機(jī)連接；所述風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電機(jī)均連接海底電纜。還包括內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置，所述內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置連接于波浪能發(fā)電機(jī)與海底電纜之間。所述波浪能發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)為滿足并網(wǎng)要求的電能后，再輸送至海底電纜。所述并網(wǎng)要求包括電壓幅值、相位、頻率的要求。還包括有升壓變壓器，所述升壓變壓器為一個(gè)，所述風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置輸出的電能均通過(guò)該升壓變壓器升壓后輸送至海底電纜。所述風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置輸出的電能通過(guò)該升壓變壓器升壓后輸送至海底電纜。通過(guò)高壓輸送減少輸送的損耗。并且共用一個(gè)升壓變壓器可以節(jié)約成本，降低投入。還包括開關(guān)柜，所述開關(guān)柜連接于升壓變壓器的低壓側(cè)，連接升壓變壓器與風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置。起到通斷、控制或保護(hù)等作用。本實(shí)施例的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)工作流程為波浪能采集裝置將采集到的波浪能通過(guò)采用齒條、齒輪和棘輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械式裝置；或通過(guò)氣室、氣袋等泵氣裝置將波浪能轉(zhuǎn)換成空氣能，再由氣輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的方式，如對(duì)稱翼氣輪機(jī)；或通過(guò)某種泵液裝置將波浪能轉(zhuǎn)換為液體(油或海水)的壓能或位能，再由油壓馬達(dá)或水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的方式，如點(diǎn)頭鴨液壓式裝置；進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換后，利用波浪能發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，并經(jīng)內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)為滿足并網(wǎng)要求的電能后，輸送至開關(guān)柜，同時(shí)，經(jīng)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的電能也輸送至同一開關(guān)柜，然后再經(jīng)升壓變壓器升壓后，利用共用的海底電纜(35kV或其它電壓等級(jí))送至岸上或海上升壓站。實(shí)施例3如圖3所示，一種波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)、風(fēng)電機(jī)組、波浪能采集裝置、波浪能發(fā)電機(jī)、海底電纜；所述風(fēng)電機(jī)組與波浪能發(fā)電機(jī)均安裝于所述海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，所述波浪能采集裝置也固定于該海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，并伸入水中采集波浪能，且與波浪能發(fā)電機(jī)連接；所述風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電機(jī)均連接海底電纜。還包括內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置，所述內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置連接于波浪能發(fā)電機(jī)與海底電纜之間。所述波浪能發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)為滿足并網(wǎng)要求的電能后，再輸送至海底電纜。所述并網(wǎng)要求包括電壓幅值、相位、頻率的要求。還包括有升壓變壓器，所述升壓變壓器為兩個(gè)，一個(gè)連接于風(fēng)電機(jī)組和海底電纜之間，另一個(gè)連接于內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置與海底電纜之間?？梢愿鶕?jù)風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電所發(fā)出的電能的差異，有針對(duì)性的進(jìn)行升壓處理。[0033]本實(shí)施例的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)工作流程為波浪能采集裝置將采集到的波浪能通過(guò)采用齒條、齒輪和棘輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械式裝置；或通過(guò)氣室、氣袋等泵氣裝置將波浪能轉(zhuǎn)換成空氣能，再由氣輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的方式，如對(duì)稱翼氣輪機(jī)；或通過(guò)某種泵液裝置將波浪能轉(zhuǎn)換為液體(油或海水)的壓能或位能，再由油壓馬達(dá)或水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的方式，如點(diǎn)頭鴨液壓式裝置；進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換后，利用波浪能發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，并經(jīng)內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)為滿足并網(wǎng)要求的電能后，輸送至升壓變壓器；同時(shí)，經(jīng)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的電能也輸送至另一個(gè)升壓變壓器，分別經(jīng)過(guò)升壓后，利用共用的海底電纜(35kV或其它電壓等級(jí))送至岸上或海上升壓站。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 ·
權(quán)利要求1.一種波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)、風(fēng)電機(jī)組、波浪能采集裝置、波浪能發(fā)電機(jī)、海底電纜；其特征在于，所述風(fēng)電機(jī)組與波浪能發(fā)電機(jī)均安裝于所述海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，所述波浪能采集裝置也固定于該海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，并伸入水中采集波浪能，且與波浪能發(fā)電機(jī)連接；所述風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電機(jī)均連接海底電纜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置，所述內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置連接于波浪能發(fā)電機(jī)與海底電纜之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括有升壓變壓器，所述升壓變壓器為一個(gè)，所述風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置輸出的電能均通過(guò)該升壓變壓器升壓后輸送至海底電纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括有升壓變壓器，所述升壓變壓器為兩個(gè)，一個(gè)連接于風(fēng)電機(jī)組和海底電纜之間，另一個(gè)連接于內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置與海底電纜之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括開關(guān)柜，所述開關(guān)柜連接于升壓變壓器的低壓側(cè)，連接升壓變壓器與風(fēng)電機(jī)組和內(nèi)部調(diào)節(jié)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括開關(guān)柜，所述開關(guān)柜連接于升壓變壓器的高壓側(cè)，連接升壓變壓器與海底電纜。
專利摘要本實(shí)用新型公開了了一種波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，屬于海上發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。包括海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)、風(fēng)電機(jī)組、波浪能采集裝置、波浪能發(fā)電機(jī)、海底電纜；所述風(fēng)電機(jī)組與波浪能發(fā)電機(jī)均安裝于所述海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，所述波浪能采集裝置也固定于該海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)上，并伸入水中采集波浪能，且與波浪能發(fā)電機(jī)連接；所述風(fēng)電機(jī)組和波浪能發(fā)電機(jī)均連接海底電纜。將波浪能與海上風(fēng)力聯(lián)合起來(lái)發(fā)電，不僅能使波浪能與海上風(fēng)力相互補(bǔ)充，提高發(fā)電的穩(wěn)定性；還共用海上風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)、升壓變壓器和海底電纜網(wǎng)絡(luò)，減少投入，降低建設(shè)成本；還達(dá)到了聯(lián)合開發(fā)，節(jié)約用海的效果。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202707353SQ201220364958
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者徐龍博, 周冰, 史磊, 匡俊, 錢可弭, 鄧廣義, 李煜東, 汪少勇, 楊莉, 譚江平, 謝創(chuàng)樹, 鄭明 申請(qǐng)人:中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院