一种上下风向同轴风力发电机组及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种上下风向同轴风力发电机组，其特征在于：包括上风向叶轮、机舱、下风向叶轮、偏航轴承和塔架，所述上风向叶轮安装在机舱的上风向侧传动链的输入端面，所述下风向叶轮安装在机舱的下风向侧传动链的输入端面，所述机舱通过偏航轴承安装在塔架的顶部；其中，所述上风向叶轮和下风向叶轮同轴布置，所述上风向叶轮直径与下风向叶轮直径不同，所述上风向叶轮运转速度与下风向叶轮运转速度也不同步，以减小流过上风向叶轮的风对下风向叶轮的影响，破坏上风向叶轮和下风向叶轮转动时产生的共振，在机舱的上风向侧传动链中，所述上风向叶轮经过齿轮箱增速驱动一台发电机发电，而在机舱的下风向侧传动链中，所述下风向叶轮也经过齿轮箱增速驱动一台发电机发电，两台发电机同时发电并经过两台变流器输出到变电站。2.根据权利要求1所述的一种上下风向同轴风力发电机组，其特征在于：所述机舱为t形结构，所述上风向叶轮和下风向叶轮分别装于该机舱横向舱身两端。3.根据权利要求1所述的一种上下风向同轴风力发电机组，其特征在于：还包括一个控制系统，用于分别控制两个叶轮的桨叶变桨角度，并根据风速变化、机舱及塔架振动情况调节两个叶轮叶片变桨角度以捕获最大风能的同时抑制振动，所述控制系统还控制机组根据风向变化执行偏航对风。4.根据权利要求1所述的一种上下风向同轴风力发电机组，其特征在于：还包括一套液压润滑系统，两个叶轮共用一套液压润滑系统，通过电磁控制阀及阀块分别控制两个齿轮箱的润滑、叶轮锁定和液压制动。5.根据权利要求1所述的一种上下风向同轴风力发电机组，其特征在于：所述上风向叶轮和下风向叶轮为三叶片或者两叶片叶轮。6.权利要求1至5任意一项所述上下风向同轴风力发电机组的控制方法，其特征在于：当风速达到上、下风向叶轮启动力矩后，两个叶轮会经过各自连接的齿轮箱增速驱动各自相应的发电机发电，当上风向叶轮在运行过程中振动超限，控制系统会控制下风向叶轮的叶片变桨以抑制上风向叶轮振动，如果振动仍然存在，则需要调节上风向叶轮的叶片变桨抑制振动；当风向发生改变，控制系统会根据风向控制主机偏航系统动作执行偏航对风；当系统检测到风速大于切除风速时，控制系统执行机组切除程序，上、下风向叶轮均执行顺桨动作。

技术总结
本发明公开了一种上下风向同轴风力发电机组及其控制方法，包括上风向叶轮、机舱、下风向叶轮、偏航轴承和塔架，上风向叶轮安装在机舱的上风向侧传动链的输入端面，下风向叶轮安装在机舱的下风向侧传动链的输入端面，机舱通过偏航轴承安装在塔架的顶部；上、下风向叶轮同轴布置，上风向叶轮直径与下风向叶轮直径不同，上风向叶轮运转速度与下风向叶轮运转速度也不同步，上风向叶轮经过齿轮箱增速驱动一台发电机发电，下风向叶轮也经过齿轮箱增速驱动一台发电机发电，两台发电机同时发电并经过两台变流器输出到变电站。本发明可以满足更大功率下只使用尺寸相对小的传动链、材料相对少的塔架和单一液压润滑系统，实现高发电功率低材料成本的目的。料成本的目的。料成本的目的。


技术研发人员：李建军 高会 陈艳 王磊 白斌 李天宇
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/7/12