CN107269466B - 一种变桨距液压传动的风力机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变桨距液压传动的风力机，包括风能采集器与变量泵同轴连接，变量泵设有变量泵控制单元；变量泵通过单向阀同时与液压储能器、补油***、高压压力表、高压压力传感器、先导型电液比例控制阀连通，先导型电液比例控制阀通过变量马达与永磁同步发电机连接，变量马达设有变量马达控制单元；变量泵与进口滤油器连通，变量马达与出口滤油器连通，进口滤油器同时与低压压力表、低压压力传感器、溢流阀及出口滤油器连通，溢流阀另与液压油箱连通；单向阀出口端与进口滤油器进口端之间另外连通有单向阀。本发明还公开了变桨距液压传动风力机的控制方法。本发明的装置及方法，工作可靠。
Description
技术领域
本发明属于风力发电设备及控制技术领域，涉及一种变桨距液压传动的风力机，本发明还涉及该种变桨距液压传动风力机的控制方法。
背景技术
风能作为可再生的清洁能源，提高风能的利用率对能源产业结构的调整具有举足轻重的意义。风能的利用主要表现为风力发电。
按照风力发电机组运行规律，主要包括待机状态、自启动状态、最佳风能捕获状态、并网运行状态、安全停机。其中，待机状态主要表现为风速未能驱使风轮转动及并网故障未入网，但此状态风力机处在自由转动状态。当风速大于切入风速时，调节叶片的迎风角度，实现自启动。最佳风能捕获状态是根据实时风速的大小及方向实时进行风轮偏航对风。当低于额定风速时，变速恒频调整最佳功率曲线，进而提高风能利用系数；当高于额定风速时，变桨距调节增加传动***的柔性，使输出功率更加稳定，解决低电压穿越与动态调节功率因数，达到高效率、高质量的并网运行。若风速超出切出风速时，风力机组急需安全停机，采用偏航***偏转90°使桨叶与风速方向无夹角，降低风能的吸收，启动刹车，安全脱离电网。
传统风力发电机主要有双馈式和直驱式，但这两种类型的风力发电机在结构特性、控制方法及其两者的匹配上存在诸多的问题。由于液压柔性传动方式具有传递力矩大且平稳，相比传统的齿轮传动，其传动比能实时调节。
液压型风力机组的结构特征与传统机型不同，从能量的传递方式，主要分为偏航-变桨距风力机机械***、液压传动***、永磁同步发电***。液压型风力发电机组安全稳定运行及并网条件由能量传递***的控制方法决定，其中偏航-变桨距风力机机械***控制包括桨距角、风速大小等参量；液压传动***控制包括变量泵的变排量、变量马达的斜盘摆角；永磁同步发电***控制包括发电机频率、有功功率幅值。但是这几种控制方法的实际效果都不是很理想，难以实现持续稳定的运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种变桨距液压传动的风力机，解决了现有技术中由于硬件结构的限制，控制方法的实际效果都不是很理想，难以实现持续稳定运行的问题。
本发明的另一目的是提供该种变桨距液压传动风力机的控制方法。
本发明所采用的技术方案是，一种变桨距液压传动的风力机，包括风能采集器，风能采集器内部设置有叶轮、变桨装置及风速仪，风能采集器的机械能输出端与变量泵输入端同轴刚性连接，变量泵设置有变量泵控制单元，在叶轮与变量泵之间设置有转速转矩传感器；
变量泵出口端与单向阀进口端连通，单向阀出口端同时与液压储能器、补油***、高压压力表、高压压力传感器、先导型电液比例控制阀连通，先导型电液比例控制阀输出端与变量马达进口端连通，变量马达与永磁同步发电机同轴刚性连接，在变量马达与永磁同步发电机之间设置有转速传感器，变量马达设置有变量马达控制单元；
变量泵进口端与进口滤油器出口端连通，变量马达出口端与出口滤油器连通，进口滤油器进口端同时与低压压力表、低压压力传感器、溢流阀及出口滤油器连通，溢流阀另与液压油箱连通；单向阀出口端与进口滤油器进口端之间另外连通有单向阀。
本发明所采用的另一技术方案是，一种变桨距液压传动风力机的控制方法，根据风力发电机组运行特征，实现风能采集-液压储能-电能转换与传递三步控制，按照以下过程进行控制：
风速仪采样即时风速并输出一个直流电压信号uβV，在中央控制器中设置额定风速时的电压信号uβ0；
即时风速高于额定风速时，即uβV≥uβ0，经电压比较器比较后输送给中央控制器，由中央控制器驱动变桨装置及时变化桨距角，通过桨距角的变化调节变量泵的排量维持在额定值，保持变量泵工作在恒流源状态，确保永磁同步发电机在恒功率稳定运行；
即时风速低于额定风速时，采用变速恒频与最大功率跟踪两个控制方式：1)变速恒频控制，由中央控制器给定风力机转矩与转速，转速转矩传感器采集的转矩经模糊PID计算模块处理，中央控制器输出指令给电液伺服阀A，电液伺服阀A连通单活塞杆缸执行元件A控制变量泵的排量，保证变量泵液压***工作在恒流源状态；同理，中央控制器输出指令送给电液伺服阀B，电液伺服阀B连通单活塞杆缸执行元件B推动变量马达的斜盘，调节变量马达的斜盘摆角；同时，当液压***出现压力波动和油液泄漏时，对压力及溢流泄漏进行补偿修正；2)最大功率跟踪，由中央控制器给定功率与永磁同步发电机输出有功功率反馈进行模糊PID处理后，再由中央控制器根据随机风速大小，高于额定风速时执行电动变桨稳定输出功率；低于额定风速时，执行变速恒频，提高风能利用系数，实现液压变桨距风力机组的最佳功率控制。
本发明的有益效果是，包括以下方面：
1)采用电动变桨距角、变量泵的排量及变量马达的摆角三自由度参数协调控制，在不同风速下提高风能利用系数，获取最佳叶尖速比，保证最大功率跟踪，实现变桨距液压传动风力机的变速恒频控制，稳定运行，提高***效率及电网的运行质量。
2)变量泵采用恒流源控制模式，在并网前实现液压***流量的控制，具备恒流功能，同时与液压储能器、压力传感器、先导型电液比例控制阀形成快速稳压功能，避免压力与流量解耦控制，提高控制***响应速度。
3)随机风速与桨距角通过电信号建立线性关系；变量泵-变量马达控制单元均含电液伺服阀和单活塞杆缸执行元件；单活塞杆缸自带有电位器，将液压物理量转为电信号；变量泵控制单元及变量马达控制单元均采用双闭环控制。
4)以计算机为核心，将桨距角、变量泵排量、变量马达摆角转化为电信号，针对不同风速下最大限度跟踪最佳功率曲线，获得较高风能的利用系数，进行相应的模糊PID控制算法，实现变桨距液压传动风力机灵活变桨操作、无极变速恒频，参数调整灵活、给定数据存储及调用方便，便于智能控制升级。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明方法中的整体控制结构框图；
图3为本发明方法中的液压储能的稳速控制框图；
图4为本发明方法中的风能采集变桨控制和液压储能器液压变量数字控制示意图；
图5为本发明方法中的最佳功率追踪框图；
图6为本发明方法中的控制结构框图。
图中，1.风能采集器，2.变量泵，3.单向阀，4.液压储能器，5.补油***，6.高压压力表，7.高压压力传感器，8.单向阀，9.先导型电液比例控制阀，10.变量马达，11.永磁同步发电机，12.变量马达控制单元，13.出口滤油器，14.液压油箱，15.溢流阀，16.低压压力传感器，17.低压压力表，18.进口滤油器，19.变量泵控制单元，20.中央控制器，21.转速转矩传感器，22.转速传感器，23.叶轮，24.变桨装置，25.风速仪，26.电力电子变流器，27.电压比较器，28.反相器，31.数据存储模块，32.模糊PID计算模块，33.传感器输入模块，34.人机操作模块，35.监控显示模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参照图1、图2，本发明风力机的结构是，包括风能采集器1，风能采集器1内部设置有叶轮23、变桨装置24及风速仪25，风能采集器1的机械能输出端与变量泵2输入端同轴刚性连接，变量泵2设置有自己的变量泵控制单元19；
变量泵2出口端与单向阀3进口端连通，单向阀3出口端同时与液压储能器4、补油***5、高压压力表6、高压压力传感器7、先导型电液比例控制阀9连通，先导型电液比例控制阀9输出端与变量马达10进口端连通，变量马达10与永磁同步发电机11同轴刚性连接，变量马达10设置有自己的变量马达控制单元12，在叶轮23与变量泵2之间设置有转速转矩传感器21，在变量马达10与永磁同步发电机11之间设置有转速传感器22；
变量泵2进口端与进口滤油器18出口端连通，变量马达10出口端与出口滤油器13连通，进口滤油器18进口端同时与低压压力表17、低压压力传感器16、溢流阀15及出口滤油器13连通，溢流阀15另与液压油箱14连通；单向阀3出口端与进口滤油器18进口端之间另外连通有单向阀8；
上述的两个压力传感器(高压压力传感器7和低压压力传感器16)、变量泵控制单元19、变量马达控制单元12、变桨装置24及风速仪25均与中央控制器20信号连接。
叶轮23驱动变量泵2高速旋转，变量泵2的柱塞抽吸将液压油箱14中的液压油经进口滤油器18增压后，经单向阀3一部分进入液压储能器4，另一部分进入先导型电液比例控制阀9，经电液比例控制阀9调节后驱动变量马达10转动，带动永磁同步发电机11进行发电，随后液压油经变量马达10流过出口滤油器13汇入液压油箱14，形成油液的闭环回路。
变量泵控制单元19，包括电液伺服阀A和单活塞杆缸执行元件A。具体为：单活塞杆自带电位器分压与参考电压比较后作为变量泵变排量采样电压值送入中央控制器20，中央控制器20采用模糊PID算法处理后输出相应的电压信号驱动电液伺服阀A的电磁元件。变量泵控制单元19通过改变变量泵2的斜盘摆角及开口度实现排量调节。
变量马达控制单元12与变量泵控制单元19控制机理相同，两者区别在于只将变量泵排量物理量改变为变量马达摆角。变量马达控制单元12包括电液伺服阀B和单活塞杆缸执行元件B，由单活塞杆缸执行元件推动变量马达10的斜盘。
参照图2，本发明风力机的控制结构是，以中央控制器20(计算机)为主，中央控制器20输入端分别与转速转矩传感器21、两个压力传感器、转速传感器22、永磁同步发电机11信号连接，转速转矩传感器21设置在叶轮23与变量泵2之间；中央控制器20输出端分别与变量泵控制单元19、先导型电液比例控制阀9、变量马达控制单元12连接，其中变量泵控制单元19与变量泵2连接，变量马达控制单元12与变量马达10连接；中央控制器20输出端还与变桨装置24信号连接，变桨装置24再与叶轮23信号连接；先导型电液比例控制阀9和液压储能器4一起设置在变量泵2与变量马达10之间；永磁同步发电机11通过电力电子变流器26接入电网，实现并网运行。
本发明的工作原理是，根据风力发电机组运行特征，实现风能采集-液压储能-电能转换与传递的技术路线。其中，风能采集包括叶轮23、变桨装置24、风速仪25及转速转矩传感器21，根据风速的大小与给定额定风速相比较，判断是否切换变桨操作及实施灵活的变桨；液压储能包括变量泵2、单向阀3、变量泵控制单元19、液压储能器4、两个压力传感器、两个压力表、先导型电液比例控制阀9、变量马达10、变量马达控制单元12、进口滤油器18、出口滤油器13、液压油箱14，变量泵2控制排量工作在恒流源状态，液压储能器4与先导型电液比例控制阀9配合，确保工作压力的稳定，使得变量马达10恒转速输出，实现变速恒频的目标；电能转换与传递包括转速传感器22、永磁同步发电机11、电力电子变流器26，通过转速反馈，实现风力机最佳功率追踪。
本发明的控制方法是，以中央控制器20为核心，风速仪25采样即时风速并输出一个直流电压信号uβV，在中央控制器20中设置额定风速时的电压信号uβ0；
即时风速高于额定风速时，即uβV≥uβ0，经电压比较器27比较后输送给中央控制器20，由中央控制器20驱动变桨装置24及时变化桨距角，通过桨距角的变化调节变量泵2的排量维持在额定值，保持变量泵2工作在恒流源状态，确保永磁同步发电机11在恒功率稳定运行；
即时风速低于额定风速时，采用变速恒频与最大功率跟踪两个控制方式，1)变速恒频控制，由中央控制器20给定风力机转矩与转速，转速转矩传感器21采集的转矩经模糊PID计算模块32处理，中央控制器20输出指令给电液伺服阀A，电液伺服阀A连通单活塞杆缸执行元件A控制变量泵2的排量，保证变量泵2液压***工作在恒流源状态；同理，中央控制器20输出指令送给电液伺服阀B，电液伺服阀B连通单活塞杆缸执行元件B推动变量马达10的斜盘，调节变量马达10的斜盘摆角，构成变转速输入-恒转速输出变速恒频闭环回路；同时，当液压***出现压力波动和油液泄漏等意外情况时，对压力及溢流泄漏进行补偿修正；2)最大功率跟踪，由中央控制器20给定功率与永磁同步发电机11输出有功功率反馈进行模糊PID(算法)处理后，再由中央控制器20根据随机风速大小，高于额定风速时执行电动变桨稳定输出功率；低于额定风速时，执行变速恒频，提高风能利用系数，实现液压变桨距风力机组的最佳功率控制。
上述的控制过程中，采用液压传动形式与计算机控制技术协调配合，将液压物理量全部转化为电信号，经计算机处理实现数字化控制，提升智能化控制水平及升级空间。
参照图4，风能采集的具体控制过程是：
风速仪25采用螺旋桨式旋转结构或风杯，通常驱动一个小型发电机将旋转速度转为电信号，风速仪25内部经测量风速后输出驱动一个永磁直流发电机，该永磁直流发电机输出的直流电压u0与随机风速vwind成正比的k0关系，即u0＝k0vwind，通常风速vwind∈[3m/s,25m/s]，即切入风速3m/s，切出风速25m/s，u0∈[0V,10V]，K0∈[0,100]。
叶轮23的桨距角β与变桨装置24的动作部件直流无刷伺服电动机的电压uβ也存在函数关系，β＝f(uβ)，即通过变桨装置24根据给定的桨距角与绝对值编码器测得的实际桨距角，计算出直流无刷伺服电动机的参考转速；根据实测转速和参考转速计算出参考电流，参考电流与反馈电流相比较由电流调节器进行电流调整获得直流无刷伺服电动机的电压指令；直流无刷伺服电动机的电压指令反映叶轮桨距角与风速存在函数关系，经过一系列变量等效替换及线性化处理，能够近似线性得出桨距角β＝Kβuβ，通常，β∈[0°,45°]，Kβ∈[0,10]，uβ∈[0V,10V]。
中央控制器20根据额定风速vrate时给定桨距角β0对应的直流无刷伺服电动机的基准电压指令uβ0，风速仪25测得的即时风速vwind对应的桨距角βv对应的电压指令uβV；当即时风速vwind＞vrate时，风速对应的电压uβ0与uβV经电压比较器27比较，即uβV≥uβ0，电压比较器27输出高电平+Um送给中央控制器20后，执行变桨操作，获取合适的桨距角保证输出功率稳定；当即时风速vwind＜vrate时，则需根据最佳功率跟踪Cp曲线获取最大气动能量，只由风向判断是否偏航对风且无需调整桨距角。
参照图3，液压储能的具体控制过程是：
1)将给定的风力机转矩Tref与转速转矩传感器21采集的实际转矩Tpunp，经中央控制器20利用模糊PID计算模块32处理后，再输出指令给电液伺服阀A，电液伺服阀A连通单活塞杆缸执行元件A控制变量泵2的排量，保证变量泵2所在液压***工作在恒流源状态。
2)根据流量连续性原理，变量泵2的流量Qpump近似等于变量马达10的流量Qmotor，由流量计算式变量马达流量Qmotor等于变量马达排量D乘以变量马达转速ωm，即Qmotor＝Dωm；由于变量马达10与永磁同步发电机11刚性同轴连接，变量马达10的转速ωm等于永磁同步发电机11的转速ωgen，即ωm＝ωgen；转速传感器22采样永磁同步发电机11的转速ωgen，高压压力传感器7与低压压力传感器16采集压力信号反馈给中央控制器20处理，中央控制器20输出指令送给电液伺服阀B，电液伺服阀B连通单活塞杆缸执行元件B推动变量马达10的斜盘，改变变量马达10的斜盘摆角。
3)当液压***出现压力波动和油液泄漏等情况时，单纯依靠液压储能器4稳压会影响液压***的响应稳态速度及变量马达10的斜盘摆角γ控制律。液压能传递经液压储能器4输出送给先导型电液比例控制阀9，由高压压力传感器7与低压压力传感器16采集压力信号送给中央控制器20，中央控制器20输出压力指令信号送给先导型电液比例控制阀9，先导型电液比例控制阀9进行压力修正补偿，保证溢流泄漏等补偿。
4)参照图4，依据电液伺服阀的控制输入电压uf与输出排量Df存在一定的线性比例关系，即Df＝Kfuf，其中Kf是电液伺服阀的比例系数；电液伺服阀A输出排量DfA等于变量泵2的排量DP，即DP＝DfA＝KfAufA，电液伺服阀A的控制输入电压ufA对应的变量泵2控制输入电压变量up；同理，电液伺服阀B输出排量DfB等于变量泵2的排量Dm，即Dm＝DfB＝KfBufB，电液伺服阀B的控制输入电压ufB对应的变量马达10控制输入电压变量um；当即时风速vwind＜vrate时，风速对应的电压uβV与uβ0经电压比较器27比较，即uβV≤uβ0，电压比较器27输出低电平-Um经反相器28输出后，再由串联电阻R1、R2、R3分压，得到变量泵2控制输入电压变量变量马达10控制输入电压变量由中央控制器20给定变量泵2排量参考的电压值及变量马达10摆角控制电压变量泵控制输入电压up与给定变量泵参考电压经中央控制器20模糊PID处理输出upump，直接驱动变量泵2的电液伺服阀A及执行元件；同理，变量马达10控制输入电压变量um与给定变量马达参考电压经中央控制器20模糊PID处理输出umotor，直接驱动变量马达10的电液伺服阀B及执行元件。
上述的1)和2)两点是外环控制，第4)是内环控制。
参照图5，电能转换与传递的工作过程是，
风速仪25将即时风速送给中央控制器20，若低于额定风速时，由中央控制器20根据风速的大小获取最大风能利用系数Cpmax，同时给定参考功率；将中央控制器20给定参考功率与发电功率反馈比较，经中央控制器20模糊PID处理，再由执行机构连接液压储能部分，同时变量马达10驱动永磁同步发电机11，从而最大限度跟踪最佳功率；若高于额定风速时，采用变桨变速控制，稳定输出功率，提高效率及发电电能质量。
参照图6，中央控制器20分别连接有数据存储模块31、模糊PID计算模块32、传感器输入模块33、电压比较器27、人机操作模块34、监控显示模块35、先导型电液比例控制阀9、两个电液伺服阀和变桨装置24，传感器输入模块33用于将转速转矩传感器21、两个压力传感器及转速传感器22的输出信号输入中央控制器20，经过计算判断处理后，分别送入数据存储模块31进行存储、同时送到监控显示模块35进行显示输出；监控显示模块35除显示功能外，最主要作用是实时参数调试设定和成熟运行参数的存储设定及对存储于数据存储模块31中的参数调用；被调用或被调试的工艺参数由中央控制器20处理后，分别输送给先导型电液比例控制阀9、两个电液伺服阀和变桨装置24，实现即时调节。
Claims (1)
1.一种变桨距液压传动的风力机的控制方法，所述变桨距液压传动的风力机的结构是：包括风能采集器(1)，风能采集器(1)内部设置有叶轮(23)、变桨装置(24)及风速仪(25)，风能采集器(1)的机械能输出端与变量泵(2)输入端同轴刚性连接，变量泵(2)设置有变量泵控制单元(19)，在叶轮(23)与变量泵(2)之间设置有转速转矩传感器(21)；
变量泵(2)出口端与单向阀(3)进口端连通，单向阀(3)出口端同时与液压储能器(4)、补油***(5)、高压压力表(6)、高压压力传感器(7)、先导型电液比例控制阀(9)连通，先导型电液比例控制阀(9)输出端与变量马达(10)进口端连通，变量马达(10)与永磁同步发电机(11)同轴刚性连接，在变量马达(10)与永磁同步发电机(11)之间设置有转速传感器(22)，变量马达(10)设置有变量马达控制单元(12)；
变量泵(2)进口端与进口滤油器(18)出口端连通，变量马达(10)出口端与出口滤油器(13)连通，进口滤油器(18)进口端同时与低压压力表(17)、低压压力传感器(16)、溢流阀(15)及出口滤油器(13)连通，溢流阀(15)另与液压油箱(14)连通；单向阀(3)出口端与进口滤油器(18)进口端之间另外连通有单向阀(8)；
所述的变量泵控制单元(19)包括电液伺服阀A和单活塞杆缸执行元件A；变量马达控制单元(12)包括电液伺服阀B和单活塞杆缸执行元件B；
所述的高压压力传感器(7)和低压压力传感器(16)、转速转矩传感器(21)、转速传感器(22)、变量泵控制单元(19)、变量马达控制单元(12)、变桨装置(24)及风速仪(25)均与中央控制器(20)信号连接；
所述的中央控制器(20)还分别连接有数据存储模块(31)、模糊PID计算模块(32)、电压比较器(27)、人机操作模块(34)、监控显示模块(35)及两个电液伺服阀，
根据风力发电机组运行特征，基于上述的变桨距液压传动的风力机，实现风能采集-液压储能-电能转换与传递三步控制，
其一，所述的风能采集的具体控制过程是：
风速仪(25)内部经测量风速后输出驱动一个永磁直流发电机，该永磁直流发电机输出的直流电压u0与即时风速vwind成正比的k0关系，即u0＝k0vwind，
叶轮(23)的桨距角β与变桨装置(24)的动作部件直流无刷伺服电动机的电压uβ也存在函数关系，β＝f(uβ)，即通过变桨装置(24)根据给定的桨距角与绝对值编码器测得的实际桨距角，计算出直流无刷伺服电动机的参考转速；根据实测转速和参考转速计算出参考电流，参考电流与反馈电流相比较由电流调节器进行电流调整获得直流无刷伺服电动机的电压指令；直流无刷伺服电动机的电压指令反映叶轮桨距角与风速存在函数关系，经过等效替换及线性化处理，能够近似线性得出桨距角β＝Kβuβ，通常，β∈[0°,45°]，Kβ∈[0,10]，uβ∈[0V,10V]，
中央控制器(20)根据额定风速vrate时给定桨距角β0对应的直流无刷伺服电动机的基准电压指令uβ0，风速仪(25)测得的即时风速vwind对应的桨距角βv对应的电压指令uβV；当即时风速vwind＞vrate时，对应的电压uβ0与uβV经过电压比较器(27)比较，即uβV≥uβ0，电压比较器(27)输出高电平+Um送给中央控制器(20)后，执行变桨操作，获取合适的桨距角保证输出功率稳定；当即时风速vwind＜vrate时，则需根据最佳功率跟踪Cp曲线获取最大气动能量，只由风向判断是否偏航对风且无需调整桨距角，
其二，所述的液压储能的具体控制过程是：
1)将给定的风力机转矩Tref与转速转矩传感器(21)采集的实际转矩Tpunp，经中央控制器(20)利用模糊PID计算模块(32)处理后，再输出指令给电液伺服阀A，电液伺服阀A连通单活塞杆缸执行元件A控制变量泵(2)的排量，保证变量泵(2)所在液压***工作在恒流源状态；
2)根据流量连续性原理，变量泵(2)的流量Qpump近似等于变量马达(10)的流量Qmotor，变量马达(10)的流量Qmotor等于变量马达(10)的排量D乘以变量马达(10)的转速ωm，即Qmotor＝Dωm；由于变量马达(10)与永磁同步发电机(11)刚性同轴连接，变量马达(10)的转速ωm等于永磁同步发电机(11)的转速ωgen，即ωm＝ωgen；转速传感器(22)采样永磁同步发电机(11)的转速ωgen，高压压力传感器(7)与低压压力传感器(16)采集压力信号反馈给中央控制器(20)处理，中央控制器(20)输出指令送给电液伺服阀B，电液伺服阀B连通单活塞杆缸执行元件B推动变量马达(10)的斜盘，改变变量马达(10)的斜盘摆角；
3)当液压***出现压力波动和油液泄漏时，液压能的传递经液压储能器(4)输出送给先导型电液比例控制阀(9)，由高压压力传感器(7)与低压压力传感器(16)采集压力信号送给中央控制器(20)，中央控制器(20)输出压力指令信号送给先导型电液比例控制阀(9)，先导型电液比例控制阀(9)进行压力修正补偿，保证溢流泄漏补偿；
4)依据电液伺服阀的控制输入电压uf与输出排量Df存在的线性比例关系，即Df＝Kfuf，其中Kf是电液伺服阀的比例系数；电液伺服阀A输出排量DfA等于变量泵(2)的排量DP，即DP＝DfA＝KfAufA，电液伺服阀A的控制输入电压ufA对应的变量泵(2)控制输入电压变量up；同理，电液伺服阀B输出排量DfB等于变量马达(10)的排量Dm，即Dm＝DfB＝KfBufB，电液伺服阀B的控制输入电压ufB对应的变量马达(10)控制输入电压变量um；当即时风速vwind＜vrate时，对应的电压uβV与uβ0经电压比较器(27)比较，即uβV≤uβ0，电压比较器(27)输出低电平-Um经反相器(28)输出后，再由串联电阻R1、R2、R3分压，分别得到变量泵(2)控制输入电压变量变量马达(10)控制输入电压变量由中央控制器(20)给定变量泵(2)排量参考的电压值及变量马达(10)摆角参考电压变量泵(2)控制输入电压变量up与变量泵(2)排量参考的电压值经中央控制器(20)模糊PID处理输出upump，直接驱动变量泵(2)的电液伺服阀A及执行元件；同理，变量马达(10)控制输入电压变量um与变量马达(10)摆角参考电压经中央控制器(20)模糊PID处理输出umotor，直接驱动变量马达(10)的电液伺服阀B及执行元件，
其三，所述的电能转换与传递的工作过程是，
风速仪(25)将即时风速送给中央控制器(20)，若低于额定风速时，由中央控制器(20)根据风速的大小获取最大风能利用系数Cpmax，同时给定参考功率；将中央控制器(20)给定参考功率与发电功率反馈比较，经中央控制器(20)模糊PID处理，再由执行机构连接液压储能，同时变量马达(10)驱动永磁同步发电机(11)，从而最大限度跟踪最佳功率；若高于额定风速时，采用变桨变速控制，稳定输出功率，
基于上述的结构设置及三部分具体控制过程，其特征在于，本方法按照以下步骤进行实施：
风速仪(25)采样即时风速并输出一个直流电压信号uβV，在中央控制器(20)中设置额定风速时的电压信号uβ0；
即时风速高于额定风速时，即uβV≥uβ0，经电压比较器(27)比较后输送给中央控制器(20)，由中央控制器(20)驱动变桨装置(24)及时变化桨距角，通过桨距角的变化调节变量泵(2)的排量维持在额定值，保持变量泵(2)工作在恒流源状态，确保永磁同步发电机(11)在恒功率稳定运行；
即时风速低于额定风速时，采用变速恒频与最大功率跟踪两个控制方式：1)变速恒频控制，由中央控制器(20)给定风力机转矩与转速，转速转矩传感器(21)采集的转矩经模糊PID计算模块(32)处理，中央控制器(20)输出指令给电液伺服阀A，电液伺服阀A连通单活塞杆缸执行元件A控制变量泵(2)的排量，保证变量泵(2)液压***工作在恒流源状态；同理，中央控制器(20)输出指令送给电液伺服阀B，电液伺服阀B连通单活塞杆缸执行元件B推动变量马达(10)的斜盘，调节变量马达(10)的斜盘摆角；同时，当液压***出现压力波动和油液泄漏时，对压力及溢流泄漏进行补偿修正；
2)最大功率跟踪，由中央控制器(20)给定功率与永磁同步发电机(11)输出有功功率反馈进行模糊PID处理后，再由中央控制器(20)根据即时风速大小执行变速恒频，提高风能利用系数，实现变桨距液压传动的风力机的最佳功率控制。
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