液壓型落地式風力發(fā)電機組諧振特性及抑制研究.pdf

1、在當今新能源迅猛發(fā)展的背景下，風能作為綠色能源，獲得了很大的發(fā)展空間?，F(xiàn)在，風力發(fā)電技術向多功率等級、廣應用領域及多樣化機型發(fā)展。液壓型風力發(fā)電機組就是在這種大環(huán)境趨勢下新興的風力發(fā)電技術應用。而隨著單臺機組的發(fā)電功率逐漸攀升，風輪直徑、機組重量等也大大增加，為安裝及維護等帶來的一系列難題也嗜待解決。面對這些發(fā)展問題，落地式安裝的液壓型風力發(fā)電機組應運而生。
　　液壓型落地式風力發(fā)電機組除將液壓泵置于機艙之外，其他部分都安裝在地基

2、處，提升了機組的功重比，也降低了大型機組的機艙重量。然而，機組中添加的液壓長管路結構在進一步增加了機組柔性之外，也增強了機組的諧振問題。為解決該問題，真正實現(xiàn)液壓型落地式風力發(fā)電機組的工程化應用，研究機組的諧振特性，尋求諧振抑制方法是很有必要的。
　　本文針對液壓型落地式風力發(fā)電機組諧振特性及其抑制采用阻抗分析法展開研究。利用電路相似原理，就液壓主傳動系統(tǒng)建立阻抗型模型，包括定量泵、液壓長管路、變量馬達；從而建立整機的流體網(wǎng)絡阻抗

3、模型，推導機組源阻抗方程、壓力比傳遞方程等。
　　影響管路系統(tǒng)振動的主要因素為管路特征阻抗與負載阻抗。機組以變量馬達為負載阻抗，包括與泄漏相關的阻性參數(shù)、與容腔相關的容性參數(shù)及與其能量轉換相關的感性參數(shù)和阻性參數(shù)；針對機組運行關鍵參量——管路出口壓力與馬達轉速，推導壓力比傳遞方程、壓力-負載力矩傳遞函數(shù)及轉速比傳遞函數(shù)、轉速-負載力矩傳遞函數(shù)；采用MATLAB/Simulink仿真分析馬達作為負載，各阻抗特性對機組傳輸?shù)挠绊懽饔靡?guī)

4、律，其中馬達擺角影響馬達的感性與阻性。
　　在諧振特性分析的基礎上，計算機組轉速傳遞與壓力傳遞的諧振頻率，并依據(jù)諧振條件，總結諧振管長與避免諧振管長的選擇原則；分析諧振抑制方法及不同阻抗匹配比對壓力比傳遞及轉速比傳遞的作用效果，借鑒液壓型風力發(fā)電機組現(xiàn)有控制手段，利用節(jié)流閥，采用MATLAB仿真分析節(jié)流閥對機組傳輸特性的影響規(guī)律。
　　最后，以燕山大學60kVA液壓型落地式風力發(fā)電機組模擬實驗平臺為基礎，對液壓型落地式風力發(fā)