【摘 要】
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近些年,世界各国越发重视风力发电技术的发展,全球累计装机容量和装机速度每年都在大幅度增加。相较于传统的风力发电机组,液压型风力发电机组体积较小,质量更轻,便于安装与维护,同时由于省掉了齿轮箱和整流逆变装置,使得机组成本更低,使用寿命也更长。因此,研究液压型风力发电机组对于促进风电技术的发展具有重要的现实意义。在充分研究国内外现有风力发电技术的基础上,提出了液压型风力发电增速传动实验系统的总体设计方
【基金项目】
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重庆海装风电工程技术有限公司的企业项目“海上风电液压能量转换控制及效率优化研究”；
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近些年,世界各国越发重视风力发电技术的发展,全球累计装机容量和装机速度每年都在大幅度增加。相较于传统的风力发电机组,液压型风力发电机组体积较小,质量更轻,便于安装与维护,同时由于省掉了齿轮箱和整流逆变装置,使得机组成本更低,使用寿命也更长。因此,研究液压型风力发电机组对于促进风电技术的发展具有重要的现实意义。在充分研究国内外现有风力发电技术的基础上,提出了液压型风力发电增速传动实验系统的总体设计方案,拟定出了液压型风力发电增速传动实验系统的液压回路图,并设计出了实验系统的具体结构。针对实验系统的恒转速控制问题,建立了实验系统的整体数学模型,根据对主传动控制系统数学模型框图分析提出了转速闭环控制方法,并对恒转速控制方法和控制参数进行了优化。采用仿真分析和实验研究的方法,搭建了液压型风力发电增速传动实验系统平台,探究了低风速工况下变量马达恒转速输出的影响因素和风速变化时恒转速控制方法的抗干扰性能以及定量泵转速、变量马达转速、输入输出功率和效率之间的相互影响。通过仿真和实验结果可知,斜盘摆角基准折算系数在小范围变化时,变量马达转速均在（1500±1.5）r/min内波动,满足恒转速控制要求,该折算系数对变量马达恒转速控制的影响不大;给定不同恒定定量泵输入转速时,变量马达转速均在（1500±1.5）r/min内波动,同样满足恒转速控制要求,不同定量泵输入转速对变量马达恒转速控制的影响不大。对于定量泵输入转速在低转速范围内波动时,变量马达转速在1496r/min～1504r/min范围内波动,仍然满足恒转速控制要求,可见恒转速闭环控制方法在波动风速下能够有效实现变量马达恒转速输出,抗干扰性能良好,满足并网需求。同时,当低速泵转速在8r/min以上时,系统的输出功率和发电效率均较高,整个系统的效率稳定在70%左右,系统的性能较好,利于发电。
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