發(fā)布時(shí)間：2020-09-15 12:03

　　 風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展對(duì)于調(diào)整各國能源結(jié)構(gòu)、節(jié)約能源利用、保護(hù)全球生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用。傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要變速齒輪箱和具有變頻功能的變流設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的50±0.5Hz上網(wǎng)條件,而且齒輪箱和變流設(shè)備的龐大、昂貴與維修不便制約著風(fēng)力機(jī)的發(fā)展。液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)代替齒輪箱將風(fēng)輪的能量傳遞至地面,省去齒輪箱,發(fā)電機(jī)移至地面,不僅能夠減輕塔頂機(jī)艙重量,而且由于液壓傳動(dòng)可精確調(diào)速,故采用同步發(fā)電機(jī)直接上網(wǎng),省去昂貴的變流設(shè)備。因此研究液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)新一代風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展有著重要的意義。本文以液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的蓄能發(fā)電系統(tǒng)恒轉(zhuǎn)速控制為研究對(duì)象,采用理論分析、仿真研究與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,以蓄能器-變量馬達(dá)的開式液壓系統(tǒng)為基礎(chǔ),研究液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組典型工況——蓄能器組作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)變量馬達(dá)帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電的恒轉(zhuǎn)速控制,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先分析各種液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速控制技術(shù)的特點(diǎn)與可靠性,總結(jié)經(jīng)驗(yàn);其次為了分析影響變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速的原因,分別對(duì)蓄能器、變量馬達(dá)、變量馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)和同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和受力分析,根據(jù)各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型建立了蓄能器-變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù),并針對(duì)蓄能器為變壓力動(dòng)力源和同步發(fā)電機(jī)對(duì)于變量馬達(dá)恒轉(zhuǎn)速輸出控制的要求,提出了基于容積調(diào)速的轉(zhuǎn)速控制方法和基于容積調(diào)速與節(jié)流調(diào)速的復(fù)合轉(zhuǎn)速控制方法;最后在AMESim仿真軟件中對(duì)所提出的方法進(jìn)行了驗(yàn)證,分析了變量馬達(dá)變量機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度、蓄能器初始充氣壓力、蓄能器最高充液壓力、階躍負(fù)載以及控制器參數(shù)對(duì)變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速的影響。為了驗(yàn)證理論分析和仿真分析的正確性,在蘭州理工大學(xué)與蘭石研究院共同研制開發(fā)的600kW液壓蓄能式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組樣機(jī)上,以蓄能器組作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)本文提出的恒轉(zhuǎn)速控制方法進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并進(jìn)行了階躍負(fù)載對(duì)變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速影響的實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提出的基于容積調(diào)速的轉(zhuǎn)速控制方法的有效性,并得到了階躍負(fù)載對(duì)變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速的影響規(guī)律。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM315

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