多泵蓄能式液壓傳動風力發電系統設計及仿真

高波，侯昊

(山東科技大學電氣與自動化工程學院，山東青島 266590)

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作為一種清潔的可再生能源，風能在我國具有巨大的發展潛力。隨著風力機日漸向大型化發展，風電機組裝機容量不斷增大，兆瓦級液壓型風力發電系統較傳統小容量風力發電系統更能適應當前復雜工況，日益展現出其優勢。傳統的單泵式液壓傳動系統雖然可以滿足使用要求，但也存在諸多問題。由于風能的不穩定性，風力發電機組會長時間工作于額定工況以下，此時大型液壓風力發電系統只能選擇大排量液壓泵，工作于低轉速大扭矩的狀態，進而使液壓泵處于部分排量狀態，效率低且管路損失嚴重。而多泵式液壓傳動系統可以在不同風速工況時改變投入運行的泵的個數，從而使傳動系統工作在額定排量，提高工作效率，大幅度減少管路損失。因此，多泵系統的研究對于大容量液壓型風力發電機組的實際應用具有重要意義。

目前，國內對液壓型風力發電系統的數字化進行了一系列研究。文獻[4]針對單變量馬達系統傳動效率低的問題，提出一種數字編碼方案，將單一大排量變量馬達用幾個定量馬達和一個小排量變量馬達代替，通過對變量馬達的排量進行數字編碼的方式控制組合馬達的工作，實現傳動系統最大效率能量傳輸。文獻[5]提出多臺液壓泵的傳動模型，通過比例閥控制多泵系統的工作狀態以應對不同工況，仿真與實驗結果表明，多泵系統的應用比傳統單泵傳動系統效率更高。……