离网式液压发电系统研究

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1、2014年1月机床与液压Jan．2014第42卷第1期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．01．006离网式液压发电系统研究朱宏，杨明泽，王存堂，卢岳宏(江苏大学机电控制技术研究所，江苏镇江212013)摘要：介绍了离网式液压发电仿真系统及工作原理，对该系统进行了数学建模及Simulink仿真，并建立了系统的实验模型，通过改变液压马达的输入压力和流量的方式模拟了自然界的风能。结果表明：永磁发电机的效率在正常工况下是较高的，但整个系统的发电效率较低。关键词

2、：风能；离网式液压发电；Simulink仿真中图分类号：TH137．9文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)1—020—3StudyonNon-grid—connectedHydraulicGenerationSystemZHUHong，YANGMingze，WANGCuntang，LUYuehong(MechanicalandElectricalControlTechnologyResearchInstituteofJiangsuUniversity，ZhenjiangJiangsu212013，China)Abstract：Th

3、esimulationsystemandworkingprincipleofthenon-grid-connectedhydraulicgenerationsystemwereintroduced．ThenthemathematicalmodelingandSimulinksimulationforthesystemwerecompleted．Thephysicalmodelofthesystemwasestab—lished．Throughthechangesoftheinputpressureandflowrateofthehydraulicm

4、otor，thewindenergyfromnaturecouldbesimulatedinthisexperiment．Theresultsindicatethattheefficiencyofthepermanentmagnetgeneratorundernormalconditionishigher，buttheentirepowergenerationsystemstillhaslowerefficiency．Keywords：Windenergy；Non。grid-connectedhydraulicgeneration；Simulink

5、simulation现在对环境问题和石化能源日益枯竭的担忧越来费用。这种技术还有额外的优点，就是能够缩减塔架越大，风能被认为是取代化石化能源的新能源之的尺。但是液压发电技术作为一种新技术，其许一。以风能为代表的新能源最大的优势在于其能量多技术特性需要研究，文中着重对离网式液压发电特来源几乎是无限的以及没有有害气体的排放。在不性进行初步探索。远的将来，随着能源捕获技术水平的提升、成本的降1仿真系统的组成及数学建模低、对环境的影响的降低，将使风能满足世界能源的液压发电仿真系统主要由能量输入系统、液压马大部分需求，而现在风能的应用每年以30％的速度达系统

6、和发电系统等组成。能量输入系统通过改变液增长。把风能转换为电能的技术有许多，包括齿压马达的压力和流量对输入风能进行模拟，液压马达轮箱的应用以及像风叶驱动的液压传动技术。系统起到把液压能转化为机械能的作用，发电系统把传统风力发电机组由一系列相互耦合的元件构机械能转化为电能输出。成，主要包括风轮、齿轮箱、偏航系统、发电机、控1．1仿真系统数学模型制设备以及塔架等。这种系统的应用不仅耗费巨根据仿真系统的组成和原理，建立了仿真系统的大，而且需要复杂的控制系统，最主要的是在100多数学模型，包括能量输入系统、液压系统、发电机系米的高空安装齿轮箱和发电机带来安

7、装的不便以及日统等几个环节。’。后高昂的维护费用。液压马达的力矩平衡方程为：对于风叶驱动的液压发电技术，风机只与液压泵=，dD,M+B+TM(1)相连，然后通过高压液压油管将液压油传送给液压马达，马达与发电机相连。这种方法不需要齿轮箱并且式中：P为液压马达进出I=I压差；J为马达轴的转动发电机可以安装到地面，由此提高了整个系统的可靠惯量；B为液压马达轴上总的黏性阻尼系数；T为性和设备使用寿命，同时也降低了风机和塔架的维护液压马达的负载转矩；q为液压马达的排量。收稿日期：2013—01一O7基金项目：科技型中小企业技术创新基金项目(11C262132

8、01398)作者简介：朱宏(1987一)，男，硕士研究生，研究方向为液压风力发电及电气控制。E—mail：zhuhong3