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1、学兔兔www.xuetutu.com第7卷第4期中 国 工 程 机 械 学 报Vol.7No.42009年12月CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYDec.2009液压储能在风力发电储能中的应用卞永明,牛 翔(同济大学机械工程学院,上海201804)摘要:风力发电系统为实现系统稳定和持续供电,必须配备合适的储能装置.因此提出以下设想:将风能首先转化为液压能,并以液压蓄能器作为储能装置.不但可以实现系统的稳定和持续供电,还可以将发电机等设备降至地面,大大节约塔架的建造成本和风机的维护费用,并实现通过液压调速回路稳定
2、电压.在上述设想的基础上,设计了一套实验模型,针对液压储能的系统效率和稳压效果进行仿真分析,结果表明:液压系统效率为72.9%,发电电压波动幅度小于0.83%,效率和稳压效果都能满足要求.关键词:风力发电;液压储能;蓄能器中图分类号:TK89 文献标识码:A 文章编号:1672-5581(2009)04-0488-06ApplyinghydraulicenergystorageforwindturbinegeneratorsBIANYong2ming,NIUXiang(CollegeofMechanicalEngineering,Tong
3、jiUniversity,Shanghai201804,China)Abstract:Inordertomaintainstableandsustainablepowersupply,theenergystoragedeviceshouldbee2quippedforawindpowergenerationsystem.Accordingly,thewindenergyisconvertedintohydraulicener2gyforenergystorage.Asaresult,thestableandsustainablepowersupply
4、canbeguaranteedaccompaniedbyinstallingthegeneratorassemblyontheground.Thissignificantlyreducesthecostoftowerbuildingandwindturbinegeneratormaintenance.Meanwhile,thevoltagestabilityinahydraulicgoverningcircuitcanbeensured.Eventually,anexperimentalmodelisdesignedandsimulatedtoana
5、lyzethesystemefficiencyandvoltagestabilization.Inconclusion,thesystemefficiencyandvoltagestabilizationcanmeetdemandswith72.9%hydraulicsystemefficiencyand0.83%belowvoltagefluctuationamplitude.Keywords:windturbine;hydraulicenergystorage;hydraulicenergyaccumulator20世纪80年代以来,风能的利用形
6、式主要是风力发电.近30年来,风力发电技术日臻完善,并网型风力发电机单机额定功率最大已经达到5MW,叶轮直径达到126m.今后,国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快.然而,风力发电的发展受到以下两个方面的严重制约:一方面,风能是随机性的能源,具有间歇性.因此,即使在风能资源丰富的地区,把风力发电机作为获得电能的主要方法时,也必须配备适当的蓄能装置,[1]才能保证发电机组的连续和平稳运行.另一方面,风机造价居高不下,据统计,现在世界上建设风力发电-1的单位造价大约为1000美元·kW,风力发电场建设的60%～70%投资又在风机设备上.中国近年风
7、力-1[2]发电单位造价约为人民币8000～9000元·kW,这个费用是燃煤火力发电单位造价的2～2.5倍.严重制约了风力发电的发展.在现有的风力发电系统中,一套完整的风力发电机一般由叶轮、齿轮箱、偏航系统、制动系统、发电机、[3]控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成.在这种结构中,叶片经变速箱后直接带动发电机转动,发电机安装在塔筒顶部.传动系统、发电机和控制与安全系统均布置在塔架上,大大增加了塔顶重量,使风力发作者简介卞永明:(1965-),男,教授,工学博士.Email:mbianmail2y@631.com©学兔兔www.xuetutu.co
8、m 第4期卞永明,等:液压储能在风力发电储能中的应用498电机塔筒结构庞大,带来了高昂的制造成本.而上述装置
