风能多泵传递对液压风力机工作特性影响的研究

发布时间：2023-08-15 20:16

　　随着世界能源的发展,液压风力机近几年来成为了研究热点。由于液压风力机具有众多优势,国内外学者们纷纷对采用“定量泵-变量马达”发电的液压风力机在变速恒频、低电压穿越、液压蓄能系统、数字泵风力机的应用、液压风力发电机组并网等方面进行了相关研究。由于液压型风力发电机组呈现出向大型化发展的趋势,但是目前尚未有成熟的单个定量液压泵可应用于兆瓦级液压风力发电系统。同时,液压风力发电机组采用单个大排量定量液压泵时通常存在中低风速时泵处于非额定工况工作,从而导致整个机组工作效率低下的现象。因此,针对兆瓦级液压风力发电机组,研究采用多个定量液压泵和变量液压马达传动的方案具有重要的理论价值和现实指导意义。本文选择的研究对象为单机容量为5MW的液压风力发电机组的多泵传动系统,针对多泵传动系统中多泵切换对风轮特性及整个液压系统工作特性的影响进行研究,研究过程中所采用的方法包括了理论分析,仿真研究,以及实验探索等,具体研究内容为:首先,通过分析液压传动式风力机的工作原理,提出了兆瓦级液压风力机多泵多马达传动系统方案。以NREL公布的5MW额定功率风力机数据为依据,运用MATLAB绘制了风轮特性曲线。计算5MW风...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景
    1.3 研究现状
        1.3.1 液压风力发电机组的国外研究现状
        1.3.2 液压风力发电机组的国内研究现状
    1.4 本文研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
    1.5 本章小结
第2章 5MW风力机多泵传动系统方案设计
    2.1 兆瓦级多泵多马达传动风力机初步方案
    2.2 NREL-5MW风力机风轮特性分析
    2.3 5 MW液压风力机多泵传动参数计算与选型
        2.3.1 5 MW液压风力机液压泵参数计算
        2.3.2 5 MW液压风力机控制阀参数计算
    2.4 5 MW风力机风轮转速闭环控制方案
    2.5 5 MW液压风力机多泵切换控制规则
    2.6 本章小结
第3章 5MW液压风力机多泵传动系统数学模型
    3.1 液压风力机多泵传动系统工作原理
    3.2 风轮-定量泵数学模型
    3.3 液压管路数学模型
    3.4 比例溢流阀数学模型
        3.4.1 比例放大器数学模型
        3.4.2 比例电磁铁数学模型
        3.4.3 先导阀数学模型
        3.4.4 比例溢流阀主阀数学模型
    3.5 本章小结
第4章 5MW液压风力机多泵传动系统仿真
    4.1 搭建AMESim液压系统仿真模型
    4.2 风轮转速闭环控制PID参数调节
    4.3 多泵切换对风力机系统的影响
        4.3.1 恒定风速时单双泵切换运行对系统的影响
        4.3.2 双泵工作时风速阶跃变化对系统的影响
        4.3.3 风速阶跃变化时单泵切换至双泵运行对系统的影响
    4.4 控制阀开关时间长短对系统的影响
    4.5 本章小结
第5章 液压风力机多泵测试实验台设计
    5.1 多泵测试实验台液压系统设计
    5.2 多泵测试实验台测控系统设计
    5.3 多泵切换实验研究
    5.4 本章小结
结论与展望
    1.结论
    2.展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读硕士学位期间发表及录用学术论文
附录 B 科研实践
附录 C 5MW风力机风轮特性计算MATLAB程序



本文编号：3842203