液压型风力发电机的恒转速控制

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1、HydraulicsPneumatics&Seals／No．02．2015doi：lO．39694．issn．1008—0813．2015．02．014液压型风力发电机的恒转速控制张立强，练敏，张婧芳，郑文婧(1．兰州理工大学能动学院，甘肃兰州730050；2．兰州理工大学温州泵阀研究院，浙江温州325105)摘要：介绍了一种新型液压型风力发电装置的工作原理，分析了发电机在不同风速下的恒转速控制，并利用MatLab／simulink对其进行建模仿真，为今后的研究提供一些参考。关键词：液压型；风力发电；恒转速控制中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1008—0813(

2、2015)02—0037—03TheConstantSpeedContro1ofHydraulicTypeWindPowerSystemZHANGLi-qiangL2,LIANMinL2,ZHANGJing-fangL2,ZHENGWen-ringJ。(1．SchoolofEnergyandpowerengineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；2．WenzhouAcademyofPumpandvalveEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Wenzho

3、u325105，China)Abstract：Anewtypeofhydraulictypewindpowerequipmentisexpounded．Theworkingprincipleofwindpowergenerationdeviceisin-troduced．Thenanalyzedconstantrotatespeedcontrolunderdiferentconditions，andonthemodelingandsimulation．Itcanprovidesomereferenceforfutureresearch．Keywords：hydraulicty

4、pe；windpower；constantcontrolspeed0引言而带动马达，马达与发电机相连接，将液压能转化为电能，后续通过并网系统与电网进行并网输送至变电站，随着电力行业的迅猛发现，风力发电已成为了人再由变电站变压转换为生活用电，减去了复杂的电力们广泛关注的话题。目前主要的风力发电装置传动方电子控制模块，也使得液压泵在正常转速下工作，降低式有三种，分别为齿轮箱式传动、直驱式传动和液压型了发电机的成本。传动。由于齿轮箱式传动齿轮容易造成磨损，后续利用电力电子技术进行控制，控制系统结构比较复杂。直驱2恒转速控制式风力发电装置，采用低速永磁同步发电机，电机技术由．厂=P知

5、，感应电动势的频率取决于发电机难度大，重量重，不易吊装。而液压型风力发电机通过oU的输入转速n和磁极对数P。调节泵和马达排量，以容积式调节方式来实现恒频恒速从供电品质考虑，众多同步交流发电机并联构成发电，不需要复杂的电力电子控制电路，实现起来也较的交流电网的频率理应是一个定值。而对于给定的发容易，能有效地解决传统风机所存在的一些问题。电机，它的磁极对数为一定值，故而我们只需将其转速1液压型风力发电机整体结构控制为恒定值就能满足其恒频发电。本文所用液压型风力发电装置结构如图1所示。2．1液压型风力发电装置的工作原理风机转速经过增速器增速后传递到液压系统，转化为液压能，再由经液压

6、马达传递到发电机转化为电能。当风机转速为某一定值时，变量泵的输出流量也图1液压型发电装置结构图为某一定值，所以定量马达的输出转速也为一定值，即该装置由叶片轮毂连接齿轮箱，转速通过齿轮箱发电机在某一固定转速下稳定发电。然而，事实上风增至变量泵所需的额定转速，带动变量泵进行工作，从力的大小是时时刻刻都在变化的，我们设计通过调节变量泵的斜盘倾角来改变液压泵的排量，使之流量保收稿日期：2014—08—20持恒定，在流量恒定的前提下，定量马达的转速也为恒基金项目：国家高技术研究发展863计划资助项目(2O12AA0529O2)；甘定值，发电机正常发电。不论风机转速多大，发电机始肃省自然

7、科学研究基金计划项目(10141LI2A023)终恒频恒速发电。液压型风力发电装置工作原理图如作者简介：张立强(1977一)，男，河北安闺人，副教授，硕士，主要从事流图2所示。体、测控技术方面的教学和科研工作。液压气动与霜p：td'／2015．年第02期^、，PJ卜叶片2一齿轮增速箱3一变量泵4一单向阀5一溢流阀6一蓄能器2亡XpAp‘4)7一电液比例阀8一活塞缸9一定量马达10、11、12-油箱图2液压型风力发电装置工作原理图v(乓++当风速突然变大时，固定在定量马达上的转速传感器感受到其转速增大的信