数字液压风力发电设备

当风速高于额定值时,风电系统变桨距控制以稳定发电机输出功率。目前,常规的变桨距控制方式主要为电动变桨距和液压变桨距方式。电动变桨距的系统结构紧凑,同步与准确性较好,但易产生机械结构损坏、控制系统过量热负荷等,较难实现大惯量负载的变桨距控制。液压变桨距容易实现大惯量负载的变桨距控制,但采用阀控缸与活塞连杆形式的传动机构,需将液压缸的直线位移转换为桨距角位移,存在非线性转换而影响系统可控范围减小,加之比例伺服液压控制难度大等,从而导致系统控制精度较低,动态性能欠佳。

 

█ 数字缸变桨距控制系统

采用液压数字缸作为变桨距控制核心,不仅使系统可快速同步(亦可分控)响应突变的风速,提高了系统的稳定性,实现更有效的变桨距控制,且由于液压作动器(缸)的数字化,更有利于实现整个系统的信息化和智能化控制。数字缸不仅具有液压伺服系统全部的优势,更避免了它的不足,诸如:大大提升了系统温度适应范围、抗污染能力、系统调试大幅简化、维护工作量大大降低等,使得数字液压技术更适合在无人或少人维护环境下系统稳定可靠的工作,为风电走向海洋奠定了基础。

 

一体式数字电液执行器(DEHA),是将:伺服泵、管路、数字(伺服)阀、缸、传感和反馈、控制等集成为一个完整独立单元,对于使用者而言,仅需要提供动力电源及控制网络(Internet或现场总线等),即可实现风机变桨距控制,无需难于维护的旋转接头输送液压油。

 

█ 数字液压马达变桨距控制方式

采用控制特性完全数字化的液压马达(马达转角与控制脉冲数对应,马达角速度与控制脉冲频率对应)作为传动和控制核心,整个系统构成具有与电动变桨距系统相同的简洁,同时又具有液压变桨距易于实现大惯量负载的变桨距控制优点。数字液压变桨距控制系统克服了电动变桨距的易过热和液压变桨距结构复杂及控制精度较低等缺点。同时,风电系统由于工作状态复杂,并常因工作环境和安装位置的变化而发生状态变异,因而结合针对系统的建模与辨识技术和大数据智能优化控制等,对于机组的精准控制和稳定运行具有重要意义。

 

█ 数字液压马达偏航控制

采用控制特性完全数字化的液压马达(马达转角与控制脉冲数对应,马达角速度与控制脉冲频率对应)作为传动和控制核心,具有力矩大、结构体积和重量小、控制精度高、维护工作量大大降低等综合优势,克服了电动偏航易过热和普通液压偏航控制结构复杂及控制精度较低等缺点。风电系统由于工作状态复杂,并常因工作环境和长期运行等而发生状态变异,因而发挥数字液压结合智能控制系统简单的优势,针对系统的建模与辨识技术和大数据智能优化控制等,对于机组的精准控制和稳定运行具有重要意义。


数字液压由于具有更好的环境耐受能力,更少的维护需求和更有效和精准的控制特性,使得数字液压替代伺服液压技术进入风电控制具有了独特的优势。数字液压变桨距控制和偏航控制系统具有多种参数自检和网络传送能力,让风电核心部件的运转更透明化可视化,推动风电技术数字化、信息化和智能化创新发展。

 

 

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