機(jī)械液壓混合傳動(dòng)式風(fēng)電機(jī)組功率控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著化石燃料燃燒帶來的環(huán)境污染加劇及其儲(chǔ)量的減少，全球?qū)︼L(fēng)能等可再生能源的開發(fā)利用越來越重視。風(fēng)能是目前技術(shù)最成熟、最具規(guī)?；l(fā)展前景的可再生能源。近幾年世界風(fēng)力機(jī)新增裝機(jī)容量持續(xù)攀升。風(fēng)電裝備的維護(hù)成本、運(yùn)行可靠性和使用壽命等問題也隨之日益受到關(guān)注，尤其傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組存在齒輪箱故障率高、變流器技術(shù)復(fù)雜及諧波干擾等問題。也有液壓傳動(dòng)式風(fēng)電機(jī)組被研制出來，雖然可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組的一些缺陷，但是傳動(dòng)效率較低。本文提出基于機(jī)械液壓混合傳動(dòng)的風(fēng)

2、力發(fā)電機(jī)組，通過合理配置系統(tǒng)參數(shù)，可以使得多數(shù)功率經(jīng)機(jī)械傳遞，少數(shù)功率經(jīng)液壓傳遞，功率合流供給勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)，幾乎不對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波干擾，減緩載荷沖擊。該風(fēng)力機(jī)不依靠傳統(tǒng)的變流器控制發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，而是通過控制變量泵排量來控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，以捕獲最大功率。同時(shí)，也可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速以滿足并網(wǎng)要求。
　　論文通過五個(gè)章節(jié)對機(jī)械液壓混合傳動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制技術(shù)進(jìn)行研究，五個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容分別是:
　　第一章介紹課題的研究背景，國

3、內(nèi)外風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀以及風(fēng)力機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀。提出課題研究意義和研究內(nèi)容。
　　第二章首先對機(jī)械液壓混合傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案論證，提出適合于風(fēng)力機(jī)的機(jī)械液壓混合傳動(dòng)方案。然后理論分析該傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、功率、效率特性。提出基于該傳動(dòng)方式的并網(wǎng)轉(zhuǎn)速控制和額定風(fēng)速以下最大功率捕獲方法。
　　第三章建立該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)模型，包括風(fēng)速、風(fēng)輪、混合傳動(dòng)系統(tǒng)、勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)模型。在AMESim中建立機(jī)械液壓混合傳動(dòng)系統(tǒng)模型，驗(yàn)證其轉(zhuǎn)速、功率、效率

4、特性。以1.5 MW機(jī)械液壓混合傳動(dòng)式并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組為例，對主要部件進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，利用AMESim與MATLAB/simulink軟件對機(jī)組運(yùn)行工況進(jìn)行聯(lián)合仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了機(jī)械液壓混合傳動(dòng)在并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組中的可行性，表明提出的機(jī)械液壓混合傳動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有變速恒頻控制方法簡單、載荷沖擊小、傳動(dòng)效率較高、電網(wǎng)友好性好等特點(diǎn)。
　　第四章對30kW機(jī)械液壓混合傳動(dòng)式風(fēng)電機(jī)組的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行研究，內(nèi)容包括硬件選型、PLC控制系