新一代全液压风力发电机--数字液压在风力发电传动系统中的应用

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1、HvdraulicsPneumatics&Seals／No．1．2012新一代全液压风力发电机——数字液压在风力发电传动系统中的应用张国贤(上海大学，上海200072)摘要：展示了风力发电产业发展的宏伟蓝图，剖析了现有风力发电机存在的问题，简明扼要、提纲挈领地揭示了全液压风力发电机的核心技术．总结了其技术与价格优势。关键词：全液压风力机；液力调速的风力机；数字泵(马达)中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2012)01—0059—04ANewGenerationofWindTurbineswithFullHyd

2、raulicTransmission：ApplicationofDigitalHydraulicinWindPowerTransmissionSystemzHANGG-xialt(ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Thegreatblueprintsofwindpowerareshowninthispaper，someproblemsintoday‘swindturbinesareanalyzed，thekeytechnologyoffullhydraulicwindturbi

3、nesalesimplyrevealed．finallytheadvantagesoftechnologyandpricearegiven．KeyWords：fullhydraulicwindturbine；hydraulicgovernorwindturbine；digitalpump(motor)O概述日本核电事故极大地激发了欧盟发展风电的势头．到2020年欧盟风电总装机将从目前的0．84亿kW根据全球风能理事会(GWEC)统计。2010年全球跃升到2．3亿kW．其中1．9亿kW陆上风电、O．4亿kW累计装机容量达到1．94亿kW，与2

4、009年相比增长海上风电，总投资1940亿欧元。到2030年欧盟风电总22．5％。据其预测，到2015年全球风电装机量最高可达装机将达到4亿kW。其中2．5亿kW陆上风电、1．5亿到5．33亿kW，到2020年可达10．7亿kW，将可提供全kW海上风电．可满足欧盟28．5％的电力需求。到2050球电力的l3％。年总装机将达到7．35亿kW，其中4．6亿kW陆上风电、2010年国内新增风电装机1893万kW。与20092．75亿kW海上风电，可满足欧盟50％的电力需求。年相比增幅为37．13％，累计风电装机总量达到4473英国由于得天独厚的风

5、力资源，计划到2020年万kW，首次超过美国，位居世界首位。根据中国可再生30％电力将来自风电，其中苏格兰可率先达到一半的电能源学会风能专业委员会于2010年5月发布的《中国力来自风电。风电行业发展现状及趋势研究》对中国风电市场发展综上所述。未来l0—2O年是风电制造业的黄金期，趋势的预测。至2020年。中国风电累计装机保守估计将为液压行业提供继工程机械之后更加广阔的发展空将达到1．65亿kW，乐观估计将达到3．45亿kW，超过间。目前风力发电机中液压仅占整机造价的千分之几，水电装机总量。主要用于偏航、变浆和刹车控制，其中偏航、变浆相当部分

6、已被电控取代。可见只有全液压风力发电机的成收稿13期：201l一11-16功开发。才有可能真正为液压行业开拓出一个庞大的作者简介：张国贤，我国首批液压博士、教授、博士生导师，兼任上海电气新兴市场。李斌技术中心首席专家。zhang—gx@163．com·-·●一--·●一--·●一-+-+-+-+-+-+-+--4-—一—+一-+-—}一-—+一-—一—+一-—●一-—●一+-+一+-+一+一+-+-+-+·参考文献【2】张利平．液压阀原理、使用-~[MI．北京：化学工业出版社，【1】于良振．一种带有阀芯关闭位置ogg,视的二通插装阀．液压2

7、0o5．与气动，2008(12)．圈江光月．带监测装置的液压阀的设计【Il制造业自动化，2010(12)59液压气动与密封／20l2年第1期1当前风力发电机的问题10％。问题是液力调速器效率低于液力耦合器，特别在低速时的转矩特性不理想。当前风力发电机的主流配置是升速齿轮箱+双馈发电机+变流器+变压器。风力发电机20年的寿命要求2当前液压泵／马达的问题使得齿轮箱的设计、制造特别困难，是风力发电机中故与上述基于差动齿轮箱实现功率分集流原理的液障率最高的部件之一(故障率约占l0％、维修时间占力调速方案类似的第四种配置如图3所示。20％)。大功率变

8、流器目前基本上都依赖于国外，且故障率高达17．5％(维修时间14．3％)。更为头痛的是该系统对低电压穿越故障高度敏感，仅今年我国就发生了4次重大事故，一次事故就导致近700台风机